이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.

방법 논문

인간의 맨 틀 세포 림프 종의이 종이 식 마우스 모델에서 종양 Engraftment

10.8K 조회수

DOI:

10.3791/56023

2018년 3월 30일

이 논문에서

요약

맨 틀 세포 림프 종 (MCL) B 세포 장애 치료 하기 어려운 이며, 그것은 동등 하 게 연구 하 고 치료제를 개발 기본 MCL의이 종이 식 마우스 모델을 설정 하기가 어렵습니다. 여기, 우리 생물학의 기본을 이해할 수 있도록 마우스에 MCL xenografts의 성공적인 설립을 설명 합니다.

초록

B 세포는 주로 집에 면역 세포 순환에 그들은 핵심 선수 하 고 림프 기관에. 반면 정상 B 세포는 T 세포에 의해 자극 될 때만 증식, 종양 B 세포 생존과 정의 되지 않은 장기 틈새에서 자율적으로 확장. 맨 틀 세포 림프 종 (MCL)은 하나의 같은 B 세포 장애, 환자의 평균 생존 율은 4-5 년. 이는 유도 및 이러한 셀의 engraftment는 생존을 증가 하기 위하여 차단 하는 효과적인 메커니즘의 필요와 환자 들의 장 수에 대 한 호출 합니다. 따라서, 유도 장치에는 vivo에서 차단 하 여 MCL 치료제의 효능을 연구 하는 종이 식 마우스 모델을 개발 하기 위해 노력 최대 중요성 이다. 관련 전 임상 마우스 모델은 화면 새로운 치료제에 중요 한, 개발 초기 단계 약물 테스트를 인간 세포 xenotransplantation 받는 동물의 긴 추구 되어 있다. 이 동물 모델 인간의 이식 거부를 방지 하 고 인간의 질병에 대 한 모델 설정 개발 되 고 그것은 다른 림프 종 종류의 질병의 진행을 공부 하 고 전 임상 후보 약물에 대 한 테스트를 수행 하는 매우 유용한 도구 될 수 있습니다. 혈액 악성 종양, MCL 같은. 우리는 종이 식 마우스 모델을 연구 하 고 MCL에 대 한 새로운 치료 접근을 개발 하는 우수한 자원으로 될 것입니다 설립.

서론

자연으로 세포는 면역 감시에 중요 역할 그리고 림프 구 매매 항 원 특정 면역1,2설치에서 중요 한 단계. 이 프로세스는 naïve T 세포 혈 류를 thymus에서 그리고 동족 항 원을 만나는 2 차 림프 기관, 림프절, Peyer의 패치, 또는 비장를 포함 하 여 거기에서의 마이그레이션 포함 됩니다. B 세포 골 수에서 분화 하 고 2 차 림프 기관3의 낭으로 순진한 셀으로 마이그레이션할. 이 B 세포 중 일부는 그들의 수용 체와 항 원 바인딩 하 고 특정 T 세포에 의해 활성화 됩니다. 확산 및 B 세포의 뿌리의 맨 틀 영역으로 비-활성화, 순진한 B 셀을 푸시합니다. 활성화 된 세포 차별화할 수 있습니다 다음 메모리 B 세포, 몸, 순찰 또는 골4마이그레이션하는 플라스마 세포를 은닉 하는 면역 글로불린으로 성숙.

MCL 맨 틀 영역에서 순진한 B 림프 톨 종양으로 변환 될 때 발생 합니다. 이 림프 종 세포 림프 기관의 microenvironment에 있으며 특정 T 림프 구 제어 독립적으로 격 증. 그러나, 밀도의 특정 단계에서 그들은이 틈새에서 탈출 하 고 다른 장기에 틈새에 대 한 검색에서 혈 류에서 recirculate. 접착 분자의 복잡성과 발산 및 그들의 수용 체의 성행위, 고려이 셀룰러 밀매 vivo에서 의 메커니즘은 제대로 이해 하 고 따라서 치료를 저해. 림프 종 B 세포 새로운 microenvironments에 도달 하지 않도록 하려면이 마이그레이션 프로세스를 효과적으로 차단 하 새로운 방법 필요 합니다.

MCL B 세포 악성 종양을 치료 하는 가장 어려운 중 하나입니다. MCL의 종양 약 형의 개발 다단계 폭포, 독특한 생물 학적 속성의 취득에 의해 특징의 결과 이다. 진단의 시간, 대부분의 환자 (70%) 이미 현재 전파 질병, 비장, 골 수, 또는 위장5,6extranodal 참여 전시 하는 경우의 대다수와. 치료 환자에서 몇 년 이내에 저항 하는 종양에 의해 재발 하더라도 기존의 화학요법 유도 단기7,8에서 높은 면제 율 일반적입니다. 여기에 우리가 현재 MCL 보급의 기본 생물학을 이해 하는 것을 도울 수 있는 새로운 질병 모델: 우리는 환자의 기본 종양 세포에서 유래 하는 인간의 MCL이 종이 식 마우스 모델을 설립. 우리는이 모델 MCL 보급에 대 한 치료 전략을 개발 하 고 가능 하 게 최적의 진단 및 재발 환자의 치료에 대 한 새로운 임상 원근법을 제공 도움이 될 것입니다 바랍니다.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

프로토콜

인간의 혈액 샘플은 로컬 윤리 제네바 대학 병원의 인간 실험 위원회에 의해 승인 절차에 따라 사용 되었다.

동물 절차는 기관 윤리 위원회의 동물 관리 제네바, 스위스 및 Cantonal 수의 사무실에 따라 수행 했다 (승인 번호: GE/26/15).

1. 밀도 그라데이션 분리 하 여 기본 주변 혈액 단 세포 (PBMCs)의 준비

참고: 말 초 혈액의 3-5 mL MCL leukemic 단계에서 제시 하는 환자에서 얻은 했다. 진단 그리고 염색체 전 좌 t(11;14)의 존재와  D1의 overexpression에 의해 확인 이후에 cytometry (CD5 +, CD23−, CD200 +, 단일 클로 널 B 세포 인구)에 대 한 표준 진단 기준에 따라 설립 되었다. 모든 경우에 단일 클론 B 세포를 구성 > 총 B 세포 인구의 90%. 나머지는 monocytes 그리고 몇몇 T 세포 주로 했다.

  1. 로스웰 파크 기념 연구소 매체 1640 (RPMI) (그림 1A)의 5 mL로 MCL 혈액 샘플의 (1:1) 5 mL를 희석.
  2. 철저 하 게 혼합 되도록 사용 하기 전에 여러 번 밀도 그라데이션 미디어 (자료 테이블) 반전.
  3. 피 펫 흡 인기를 사용 하 여 15 mL 원심 분리기 튜브에 밀도 그라데이션 미디어의 5 mL를 추가 합니다.
  4. 부드럽게 밀도 그라데이션 미디어는 흡 인기 (혈액 밀도 그라데이션 미디어 비율을 2:1, 예를 들어, 밀도 그라데이션 미디어의 5 ml는 혈액 10 mL 이어야 한다)를 사용 하 여 15 mL 원심 분리기 튜브를 통해 희석된 혈액 샘플 레이어. 한다 주의 하지 믹스 (그림 1B, C) 두 개의 레이어.
  5. 원심 브레이크 해제와 함께 실 온에서 40 분에 대 한 400 x g에서 샘플을 원심.
  6. 중간 계층 (약간 흰, 얇은 반지 화살표 (그림 1D, E)으로 표시)을 발음 부드럽게 살 균 파스퇴르 피 펫을 사용 하 여 단 세포를 포함 하 고 깨끗 한 관으로 그들을 전송.
  7. 단 셀의 세척
    1. 전송 된 셀 서 스 펜 션의 볼륨을 예측 하 고 그것에 추가 1% 소 혈 청 알 부 민 (BSA)와 버퍼링 하는 인산 염 (PBS) x 살 균 1의 3 볼륨.
    2. 여러 번 왔다 갔다 pipetting으로 현 탁 액을 혼합.
    3. 실 온에서 10-15 분 400-500 x g에서 정지 원심
    4. 셀 공 세척 단계를 다시 반복 하는 상쾌한을 삭제 합니다.
    5. 상쾌한을 제거 하 고 원하는 볼륨, 예를 들어, 1 또는 2 mL PBS의 셀 resuspend.
    6. 자동된 셀 카운터 또는 수동으로 hemocytometer (Neubauer 챔버)을 사용 하 여 셀의 개수를 계산 합니다.

2. B 세포 부정적인 선택에 의해 B 세포의 농축

  1. 50 x 106 셀/mL의 최종 농도에 셀 PBS에 희석.
  2. 하단 폴리스 티 렌 튜브 라운드 5 mL에 셀을 전송. 세포 현 탁 액 2 mL를 B 세포 농축 키트에서 항 체 칵테일의 100 µ L을 추가 하 고 (그림 2-1) 위아래로 pipetting으로 부드럽게 혼합.
  3. 10 분 동안 실내 온도에 세포를 품 어.
  4. 짧게 소용돌이 자석 입자 키트에 제공 된는 B 세포 농축 30 s (그림 2-2). 샘플의 2 mL에 자석 입자의 150 µ L를 추가 합니다.
  5. 실 온에서 또 다른 5 분에 대 한 샘플을 품 어.
  6. 1 x PBS 2% 태아 종 아리 혈 청 (FCS) 및 1 mM ethylenediaminetetraacetic 산 (EDTA)와 2.5 mL를 샘플 볼륨을 가져와. 자석에 튜브를 놓고 또 다른 3-5 분 (그림 2-3)에 대 한 튜브를 품 어.
  7. 장소, 그리고 하나의 연속 모션 튜브와 자석까지, 풍부한 세포 현 탁 액을 신선한 튜브 (그림 2-4) 수집할 튜브를 가만히 따르다. 자동된 셀 카운터 또는 B 세포의 총 수익률을 얻을 수 있는 hemocytometer를 사용 하 여 수동으로 셀을 계산 합니다.
    참고: 일반적으로 수익률은 ~ 105 B 셀/mL 정상 B 세포와 106 셀/MCL l x 5-50.
  8. B 세포 농축의 순도 확인
    1. 받아 ~ 50000 셀 안티-CD19/CD20 항 체와 세포를 품 어 고 (1시 20분 희석)와 안티 CD45 항 체 결합 다른 형광 (1시 10분 희석) 15-30 분 동안 실내 온도에.
    2. PBS + 1% BSA x 1의 1 mL로 세척 하 고 400-500 x g 5 분 동안에 세포를 원심 resuspend ~ 200 µ L의 PBS에 셀.
    3. Cytometry에 의해 셀 샘플을 확보 하 고 B 세포의 순도 대 한 분석. 순도 대부분 > 90%가이 방법 (그림 3).

3입니다.이 종이 식 마우스 모델의 개발

  1. 1 x PBS (마우스 당 주사 하는 데 필요한 볼륨)의 150-200 µ L에 106 셀 x 40-60을 일시 중단 합니다.
  2. 세포 현 탁 액의 150 µ L를 정 맥 주사 (i.v.) (그림 4A) 성별에 관계 없이 오래 된 6-7 주 immunodeficient 끄 덕 scid 감마 (NSG) 쥐의 꼬리 정 맥 각에.
  3. 쥐 인간 림프 종 ~ 10 주에 대 한 개발을 허용 합니다.
    참고: 기본 인간 림프 종 세포 인간 림프 종 세포 라인 (3 주)에 비해 종양 개발에 훨씬 더 오래 걸릴.
  4. 동물 체중 감소 같은 치명적인 질병의 증상을 보여 시작, 뻗 치고 머리, 감소 활동, 뒷 다리 마비, , 희생 쥐 CO2 질 피를 심장 심장 찔린 다음에 의해.
  5. 수집 다른 쥐를 해 부하 여 골 수, 비장, 그리고 간 같은 기관과 종양 engraftment 분석에 대 한 희생의 때에는 심장에서 혈액을 그리기에 의해 말 초 혈액을 수집 (그림 4B -F).

4. chimerism 분석 Engrafted 다른 장기에 종양 세포의

  1. 다른 장기를 수집한 후 기계적 장애 적혈구 (RBC) 세포 혈액 및 골 수, 비장, 대 500 µ L 간 2 mL에 대 한 염화 염화 칼륨 버퍼 x 1의 200 µ L를 사용 하 여 다음 단일 셀 정지를 생성 하 여 처리 .
  2. 계산 하 고 인간 B 세포 특정 항 체, , 안티-CD19, 안티-CD20, 및 안티-CD45를 사용 하 여 셀을 얼룩.
    참고: NSG 마우스 부족 B 세포 그리고 그러므로 분석에 대 한 셀은 스테인드 인간의 특정 B 세포 마커.
  3. Cytometry에 의해 게이팅 (CD19 + CD20 +, CD45 +) B 세포에 의해 각 기관에서 파생 된 세포를 분석 합니다.
  4. 4.3 (그림 4G) 단계에서 표시 된 대로 문이 셀에 따라 MCL 주입 마우스에서 파생 하는 다른 장기에 engrafted 종양 세포를 계량.
    주: 자세한 내용은 테이블의 자료 를 참조 하십시오.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

결과

원고는 engraftment MCL 셀의이 종이 식 마우스 모델의 성공적인 개발을 위한 최적화 된 프로토콜을 설명합니다. (이 경우 MCL 셀에), 순수한 셀 인구의 준비는 매우 성공적인 MCL xenografts 개발에 중요 한 이다. 그림 1 밀도 그라데이션 분리에 의해 MCL 환자 혈액에서 단 세포 격리에 대 한 대리점 단계를 나타냅니다. 단 세포 쥐에이 종이 식 주입에 대 한 순수한 세포 인구를 부정적인 B 세포 농축 키트를 사용 하 여 순수 B 세포를 더 처리 됩니다. 위해서는 성공적인 MCL engraftment 최대 순도를 주의 한다. 이 메서드를 사용 하 여 얻은 순도 보통 > 90%. 나머지는 주로 monocytes 그리고 몇몇 T 세포 (데이터 표시 되지 않음) 했다.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

토론

임상 약물 개발의 고급 단계에 있지만 약물 발견에 사용할 수 없습니다 수 있습니다. 인간 세포 xenotransplantation 동물 받는 초기 단계 약물을 테스트 하기 위해 개발 하는 노력 추구 오래 있다. 여기 우리가 제시 하는 동물 모델을 인간의 이식 거부를 방지 하 고 인간의 질병, MCL 같은 모델을 설정할 수 있습니다. 현재 인간의 종양 engraftment 및 종양의 성장 메커니즘 연구의 종이 식 모델입니다. 여기 우리는 NSG 마우스 림프 종 engraftment의 더 중대 한 성공을 달성 하기 위하여 날짜를 가장 면역 결핍 마우스 모델 중 하나를 사용 합니다. NSG 마우스 부족 성숙한 T 세포, B 세포, NK 세포. 그들은 또한 cytokine 신호 장애 있다 하 고 타고 난 면역 반응에 있는 결함.

밀도 기울기에 의해 기본 MCL 샘플에서 림프 구 준비는 적혈구 및 혈소판 같은 다른 셀 형식을 제거 하는 중요 한 단계 이다. 전통적으로, 조밀도 기온 변화도...

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

공개 사항

저자 들은 아무 경쟁 금융 관심사 선언 합니다.

감사의 글

이 작품은 리그 Genevoise 죄수 르 암에 의해 지원 되었다 Fondation 박사 뒤부아 Ferriere Dinu Lipatti, Oncosuisse KPS OCS, OCS-02260-08-2008, 2914-02-2012, 스위스 국립 과학 재단 그랜트 31003A_156760 및 310030 153456.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Ficoll-paque 매체GE Healthcare17-1440-02단핵 세포 분리를 위한
RPMI 매체 1640Gibco-Life technologies61870-010혈액 샘플 희석용
인산염 완충 식염수(PBS)Sigma-AldrichD8537세포 세척
소 혈청 알부민(BSA)Sigma-AldrichA8412분리 중 세포 세척에 사용되는 1% BSA로 PBS 제조용
CD19-APC700벡크만쿨터B49212human pan-B cell marker
CD20-APCBeckman CoulterA21693human pan-B cell marker
CD20-ECDBeckman CoulterIM3607human pan-B cell marker
CD5-PC 5.5Beckman CoulterPN A70203human T cell marker
CD23-PEPharmingen555711MCL에 일반적으로 없는 세포 표면 단백질
CD45 KOBeckman CoulterB36294Pan-leucocyte marker
CD200-PEPharmingen552475에 일반적으로 없는 세포 표면 단백질
, 이 연구
에서 MCL 이종이식편을 개발하는 데 사용된 Charles River Laboratories 5557Easy sep Human B cell enrichment kit줄기 세포 기술19054B 세포를 농축하여 마우스에 주입하기 위한 순수 세포를 얻는 데 사용됨
FACSBeckman CoulterNaviosMCL 샘플을 특성화하고 MCL 생착을 위한 기관을 연구하는 데 사용됨
1X 염화암모늄 칼륨 완충액완충액(NH4Cl 8,024 mg/l; KHCO3 1,001 mg/l; 에디타. Na2&중간 점; 2H2O 3.722 마그네슘/L )
, , , , , MCL, NOD scid gamma (NSG) 마우스는 는 적혈 용해

참고문헌

  1. Baggiolini, M., Dewald, B., Moser, B. Human chemokines: an update. Annu Rev Immunol. 15, 675-705 (1997).
  2. Baggiolini, M. Chemokines and leukocyte traffic. Nature. 392, 565-568 (1998).
  3. Janeway, C. A., Travers, P., Walport, M., Shlomchik, M. J. Immunobiology: The Immune System in Health and Disease. , 5th edition, (2001).
  4. De Silva, N. S., Klein, U. Dynamics of B cells in germinal centres. Nat Rev Immunol. 15 (3), 137-148 (2015).
  5. Cohen, P. L., Kurtin, P. J., Donovan, K. A., Hanson, C. A. Bone marrow and peripheral blood involvement in mantle cell lymphoma. Br. J. Haematol. 101, 302-310 (1998).
  6. Meusers, P., Hense, J., Brittinger, G. Mantle cell lymphoma: diagnostic criteria, clinical aspects and therapeutic problems. Leukemia (Baltimore). 11 (Suppl 2), S60-S64 (1997).
  7. Herrmann, A., et al. Improvement of overall survival in advanced stage mantle cell lymphoma. J Clin Oncol. 27 (4), 511-518 (2008).
  8. Martin, P., et al. Intensive treatment strategies may not provide superior outcomes in mantle cell lymphoma: overall survival exceeding 7 years with standard therapies. Ann Oncol. 19 (7), 1327-1330 (2008).
  9. Iyengar, S., et al. Characteristics of human primary mantle cell lymphoma engraftment in NSG mice. Br J Haematol. 173 (1), 165-169 (2016).
  10. Klco, J. M., et al. Functional heterogeneity of genetically defined subclones in acute myeloid leukemia. Cancer cell. 25 (3), 379-392 (2014).
  11. Kerbel, R. S. Human tumor xenografts as predictive preclinical models for anticancer drug activity in humans: better than commonly perceived-but they can be improved. Cancer Biol Ther. 2 (4 Suppl 1), S134-S139 (2003).
  12. Johnson, J. I., et al. Relationships between drug activity in NCI preclinical in vitro and in vivo models and early clinical trials. Br. J. Cancer. 84, 1424-1431 (2001).
  13. Scholz, C. C., Berger, D. P., Winterhalter, B. R., Henss, H., Fiebig, H. H. Correlation of drug response in patients and in the clonogenic assay with solid human tumour xenografts. Eur. J. Cancer. 26, 901-905 (1990).
  14. Doñate, C., Vijaya Kumar, A., Imhof, B. A., Matthes, T. Frontline Science: Anti-JAM-C therapy eliminates tumor engraftment in a xenograft model of mantle cell lymphoma. J Leukoc Biol. 100 (5), 843-853 (2016).

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재인쇄 및 허가

태그

B 세포 농축유세포 분석환자 유래 세포장기 생착 연구면역결핍 마우스밀도 구배 원심분리자성 비드 분리정맥 주사