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Artigo de método

Expressão de citocina exógena em xenotransplantes derivados de pacientes via injeção com uma linha de células estromáticas transduzidas por citocinas

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DOI:

10.3791/55384

10 de maio de 2017

Neste artigo

Resumo

Descreve-se aqui um método para produzir citoquina exógena em ratinhos de xenoenxerto derivados de doentes (PDX) por meio de injecção intraperitoneal semanal de uma linha de células de estroma transduzidas por citoquinas. Este método alarga a utilidade de PDX e proporciona a opção para a libertação transitória ou prolongada de citoquinas exógenas numa multiplicidade de modelos PDX.

Resumo

Os ratinhos de xenoenxerto derivados de pacientes (PDX) são produzidos por transplante de células humanas em ratinhos deficientes em imunidade. Estes modelos são uma ferramenta importante para o estudo dos mecanismos da hematopoiese normal e maligna e são o padrão-ouro para a identificação de quimioterápias eficazes para muitas malignidades. Os modelos PDX são possíveis porque muitas das citoquinas de rato também actuam em células humanas. No entanto, este não é o caso de todas as citocinas, incluindo muitas que são críticas para o estudo normal e hematopoiese maligna em células humanas. As técnicas que engendram camundongos para produzir citoquinas humanas (modelos transgênicos e knock-in) exigem uma despesa significativa antes que a utilidade do modelo tenha sido demonstrada. Outras técnicas são de trabalho intensivo (injeção de citocinas recombinantes ou lentivírus) e, em alguns casos, exigem altos níveis de especialização técnica (injeção hidrodinâmica de DNA). Este relatório descreve um método simples para a geração de camundongos PDX que possuem células humanas exógenasTokina (TSLP, linfopoietina do estroma tímico) via injecção intraperitoneal semanal de estroma que foram transduzidos para sobre-expressar esta citocina. A utilização deste método proporciona uma fonte in vivo de produção contínua de citoquinas que atinge os níveis fisiológicos de citoquina humana circulante no rato. Os níveis plasmáticos de citoquina humana podem ser variados com base no número de células estromais injectadas, e a produção de citoquinas pode ser iniciada em qualquer ponto da experiência. Este m�odo tamb� inclui ratinhos de controlo negativo de citoquina que s� produzidos de forma semelhante, mas atrav� de injec�o intraperitoneal de estroma transduzido com um vector de controlo. Demonstrou-se previamente que as células de leucemia colhidas a partir de PDX que expressa TSLP, em comparação com PDX de controlo, exibem um padrão de expressão de gene mais parecido com a amostra de paciente original. Juntos, os ratinhos PDX produtores de citoquinas e negativos a citoquinas produzidos por este método proporcionam um sistema modelo que usamos com sucesso para estudar aPapel da TSLP na hematopoiese normal e maligna.

Introdução

Os xenoenxertos derivados de pacientes (PDX) são um poderoso modelo in vivo para estudar a produção de células hematopoiéticas normais e malignas num ambiente mamífero "nativo". Na maioria das vezes, PDX são produzidos por injeção ou transplante de células humanas em ratinhos deficientes imunológicos. A produção de PDX utilizando células estaminais hematopoiéticas humanas normais permite estudos in vivo de sangue humano normal e desenvolvimento de células imunitárias. O PDX produzido a partir de leucemia ou outras células cancerosas torna possível o estudo de mecanismos oncogénicos e a identificação de terapias eficazes no contexto da gama de paisag....

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Protocolo

Os estudos foram conduzidos de acordo com os protocolos aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais (IACUC) da Instituição de Loma Linda e pelo Conselho de Revisão Institucional (IRB) e de acordo com todas as diretrizes federais.

CUIDADO: PDX e tecidos humanos devem ser manuseados de acordo com os procedimentos de segurança para prevenir a transmissão de patógenos transmitidos pelo sangue.

1. Cultura e Expansão de Células Estromáticas Transduzidas por Citocinas

NOTA: Cada vez que o estroma é passado, colher o sobrenadante da cultura (alíquota de 1 mL) e arm....

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Resultados

Uma visão geral do modelo é mostrada na Figura 1 . Uma vez que a produção de citocinas (TSLP + estroma) e o estroma de controlo foram obtidos são expandidos em cultura. Antes da injeção de estroma em camundongos, o sobrenadante de células estromais é avaliado por ELISA para verificar a produção de citocinas ( Figura 2 ) e a citometria de fluxo fosfo (Protocolo # 3) é usada para verificar a atividade da citocina produzida pelo estroma. O sobrenadante é re.......

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Discussão

Este manuscrito descreve um método simples, rápido e relativamente rentável para a engenharia de PDX para expressar citoquina humana exógena. A estratégia descrita aqui é baseada em injecções intraperitoneais semanais de uma linha de células de estroma transduzidas para expressar a citoquina humana, TSLP. Antes da realização dos métodos aqui descritos, o estroma manipulado para expressar níveis elevados da citocina de interesse (TSLP) e o estroma de controlo manipulado de forma semelhante foram gerados. Nos protocolos a.......

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Divulgações

Os autores não têm nada a divulgar.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado pelo NIH R21CA162259, NIH R01CA209829, NIH P20 MD006988, NIH 2R25 GM060507, Hyundai Hope on Wheels Scholar Hope Grant, Departamento de Patologia e Anatomia Humana, Departamento de Ciências Básicas e Centro de Disparidades de Saúde e Medicina Molecular da Escola de Medicina da Universidade de Loma Linda e por uma bolsa para promover a pesquisa colaborativa e translacional da Universidade de Loma Linda (KJP). O conteúdo é de responsabilidade exclusiva dos autores e não representa necessariamente as opiniões oficiais do NIH.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Reagentes de laboratório úmido 
T-25 Nunc Cell Culture Treated EasYFlasks, capacidade de 7 mL,  25cm² área de culturaThermo Scientific / Fisher156367
T-75 Falcon Frasco tratado com cultura de tecidos, capacidade de 250 mL, 75 cm² área de cultura e tampa ventiladaCorning Inc. / Fisher353136
T-150 Falcon Frasco Tratado para Cultura de Tecidos, capacidade de 600 mL, 150 cm² área de cultura & tampa ventiladaCorning Inc. / Fisher355001
pipetas sorológicas de 10 mL Falcon357551
tubos cônicos de polipropileno de 15 mLFisher05-539-12
Tubos de poliestireno de fundo redondo de 5 mL Falcon352054
tubos cônicos de polipropileno de 50 mL
de 2,0 mL, pontas de4230659Corning Inc. / Fish
2707509er
200 μ Ponteiras de pipeta L Denville ScientificP3020-CPS
10 μ Pontas de pipeta LDenville ScientificP-1096-CP
Unidades de Filtro Descartáveis Estéreis com Membrana SFCA, Nalgene Rapid-FlowFisher09-740-28D
2 NH2SOBioLegend423001
Dulbecco' s solução salina tamponada com fosfato (PBS) sem calício e magnésio, 1&vezes;Corning cellgro/ Mediatech21-031-CV
Human TSLP ELISA Max Deluxe SetBioLegend434204
3% Ácido Acético com Azul de MetilenoStemcell Technologies7060
Azul de Tripano Corning25-900-Cl
"Tripsina" 1x 0,25% Tripsina 2,21 mM EDTA em HBSSThermoFisher25-053
TWEEN 20 BioXtraSigma-AldrichP-7949
" R10" meio de cultura celular, % do volume total (faz 565 mL)--Receita de Laboratório
RPMI, 88,5% (500 mL) Mediatech10-040-CV   
FBS, 9,9% (56 mL) Mediatech35-011-CV
L-Glutamina, 0,99% (5,6 mL) Mediatech25-005-Cl
Penicilina-Estreptomicina, 0,50% (2,8 mL) Mediatech30-002-Cl
2-Mercaptoetanol, 0,10% (560 µ L) MP190242
" R20" meio de cultura celular, % do volume total (faz 195 mL)--Receita de Laboratório
        RPMI, 76,84% (150  mL)veja acima
        FBS, 20,49% (40 mL)veja acimaveja acima
        2mM L-glutamina, 1,02% (2 mL)veja acimaveja acima
        1 mM de piruvato de Na, 1,02% (2 mL)veja acimaveja acima
        Penicilina-estreptomicina,  0,51% (1 mL)veja acimaveja acima
        2-Mercaptoetanol, 0,10% (0,1 M),  0,10% (200 µ L)veja acimaveja acima
" Meio de congelamento", % do volume total--Receita de laboratório
" R10" médio, 45%ver receita "R10"-
FBS, 20%ver acima35-011-CV
DMSO, 10%Corning25-950-CQC
D(-)(+)-Trealose di-hidratada, 5%Fisher ScientificBP2687-100
NomeEmpresa<strong>Número Catolog Comentários
Biologics  < / strong>
"HS-27" HS-27A linha de estroma humanoATCCCRL-2496
"CALL-4" MHH-CALL-4 linha celular, leucemia precursora de células B humanasDSMZACC 337
" Ratos NSG" ACENO. Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ, homem ou mulher, 6 anos – 8 semanasde camundongos JAX # 005557
Linha celular MUTZ-5, leucemia precursora de células B humanasDSMZACC 490
Proteína TSLP humana recombinanteR & D Systems1398-TS-010
NomeEmpresaNúmero CatologComentários
Anticorpos de citomery de fluxo (clone)*
Anti-mouse CD45 FITC (30F11)Miltenyi Biotec130-102-778
CD127 PE (MB15-18C9) (o nome alternativo é IL-7Rα)Miltenyi Biotec130-098-094
CD34 APC (8G12)BD Biosciences340667
CD45 PE-Cy7  (HI30)eBioscience25-0459
"FVD" Corante de viabilidade fixável  eFluor 780 eBioscience65-0865
Ig κ cadeia leve FITC  (G20-193)BD Pharmingen555791
Ig λ cadeia leve FITC (JDC-12)BD Pharmingen561379
IgD PE (IA6-2)BioLegend348203
IgM PE-Cy5 (G20-127)BD Biosciences551079
pSTAT5 PE,  camundongo anti-STAT5 (pY694)BD PhosphoFlow612567
Nome CompanyNúmero CatologComentários
Outros materiais e equipamentos 
Animal Implantável Nano Transponder com CânulaTrovan ID-100B(1.25)
EMLA creme anestésico lidocaína (obtido por prescrição através de instalações de cuidados com animais)prescriçãoprescrição
BD½ cc Seringa de Insulina LO-DOSE U-100 28G½  BD#329461
BD Microtainer Tubes com K2EDTABD #365974
CentrífugaBeckman CoulterAlegra X-15R 
Tubos Capilares FisherBrand (Heparinizados)Fisher Scientific22-260-950
HemocitômetroFisher02-671-6
MACSQuant Analyzer 10Miltenyi Biotec130-096-343
Gaiola de Torta de RatoBraintree Scientific, Inc.MPC-1
Limitador de Iluminador de Cauda de Mouse BraintreeScientific, Inc.MTI STD
Trovan IM-300(1.25)
µ Quant Bio-Tek Instruments Inc.MQX200
FlowJoFlowJo, LLCVersão 10
*Todos os anticorpos são anti-humanos, salvo indicação em contrário.
Frascos criogênicos Falcon 352098 pipeta de 1 mL de com rosca externa , , , , , Implantador de Empunhadura de Pistola Software de análise de citometria de fluxo

Referências

  1. Francis, O. L., Milford, T. A., Beldiman, C., Payne, K. J. Fine-tuning patient-derived xenograft models for precision medicine approaches in leukemia. J Investig Med. 64 (3), 740-744 (2016).
  2. Parrish, Y. K., et al.

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Reimpressões e permissões

Etiquetas

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