Summary

L'utilisation des puces à protéines de phase inversée (RPPA) Variation à explorer l'expression des protéines dans les cancers à cellules rénales individuels

Published: January 22, 2013
doi:

Summary

APPR permet l'expression de la protéine de centaines d'échantillons, imprimés sur des lames de nitrocellulose pour être interrogé simultanément, en utilisant des anticorps marqués par fluorescence. Cette technique a été appliquée pour étudier l'effet de l'hétérogénéité traitement de la toxicomanie au sein de cellules de carcinome rénal clair.

Abstract

Actuellement, il n'existe pas de traitement curatif pour le cancer métastatique rénal à cellules claires, la plus fréquente variante de la maladie. Un élément clé de cette résistance au traitement est pensé pour être la complexité moléculaire de la maladie 1. Thérapie ciblée telle que l'inhibiteur de tyrosine kinase (TKI)-sunitinib ont été utilisés, mais seulement 40% des patients répondent, avec l'écrasante majorité de ces patients rechutent dans les 1 an 2. En tant que tel la question de la résistance intrinsèque et acquise en rénaux de cellules de cancer est très pertinente 3.

Afin d'étudier la résistance aux TKI, avec l'objectif ultime de développer des traitements efficaces et personnalisés, les tissus séquentielle après une période spécifique de la thérapie ciblée est nécessaire, une approche qui a fait ses preuves dans la leucémie myéloïde chronique 4. Toutefois, l'application d'une telle stratégie dans le carcinome rénal est compliquée par le niveau élevé de both hétérogénéité inter-et intra-tumorale, ce qui est une caractéristique de carcinome à cellules rénales 5,6 ainsi que d'autres tumeurs solides 7. Intertumoral hétérogénéité due à des différences transcriptomiques et génétique est bien établie, même chez les patients avec une présentation similaire, le stade et le grade de la tumeur. En outre, il est clair qu'il ya un grand morphologique (intratumorale) l'hétérogénéité des RCC, qui est susceptible de représenter encore plus grande hétérogénéité moléculaire. La cartographie détaillée et la catégorisation des tumeurs RCC par l'analyse morphologique combiné et le classement Fuhrman permet de sélectionner des zones représentatives pour l'analyse protéomique.

L'analyse des protéines à base de RCC 8 est attrayant en raison de sa grande disponibilité dans les laboratoires de pathologie, mais son application peut être problématique en raison de la disponibilité limitée d'anticorps spécifiques 9. En raison de la nature de dot blot des protéines de phase inversée Arrays (RPPA), la spécificité des anticorps doit be pré-validés, comme le contrôle de qualité strict de tels anticorps utilisés sont d'une importance primordiale. Malgré cette limitation, le format dot blot ne permettent la miniaturisation test, ce qui permet l'impression des centaines d'échantillons sur une lame de nitrocellulose seule. Diapositives imprimées peuvent ensuite être analysées d'une manière similaire à l'analyse de l'Ouest à l'utilisation des cibles des anticorps primaires spécifiques et marquées par fluorescence des anticorps secondaires, ce qui permet de multiplexage. L'expression différentielle des protéines dans tous les échantillons sur une lame peut alors être analysés simultanément en comparant le niveau relatif de la fluorescence d'une manière plus rentable et à haut débit.

Protocol

1. Identification de l'hétérogénéité tumorale morphologique et moléculaire Les tumeurs retiré de -80 ° C congélateur et conservés sur de la glace sèche. Diviser en sections de tumeurs environ 1 cm 3. Mapper la position d'origine de chaque article par rapport à la tumeur et l'autre étiquette avec un nom unique. Conserver les échantillons au cryotubes individuelles à -80 ° C jusqu'à utilisation. Échantillons Manteau en OCT et couper dans un cryost…

Representative Results

Un exemple d'une lame numérisée RPPA peut être vu dans la figure 4 (i) à la fois 680 et 800 voies indiquées nm. Séparer les images de longueur d'onde, la figure 4 (ii) permet à chaque patin de la diapositive à analyser APPR et expression de la protéine individuelle déterminée Figure 4 (iii). Comme on peut le voir à la figure 4 (iii) l'expression de protéines individuelles dans les différents échantillons est unique avec Gelsol…

Discussion

La méthode présentée ici RPPA représente une alternative à haut débit pour la technique de transfert de débit largement utilisé, mais relativement faible ouest de l'analyse des protéines. La méthode permet à des centaines d'échantillons à être semi-quantitativement analysées et comparées simultanément permettant une comparaison directe des protéines clés à travers une large sélection de lignées cellulaires et des échantillons de tissus. Multiplexer avec les espèces différentes d'anti…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Le travail des auteurs FCO, DF, JN, DJH et GDS mentionné ci-dessus est financé par le Bureau du scientifique en chef, numéro d'obtention: ETM37 et soutenu par le Centre du Cancer Research UK médecine expérimentale du cancer. Le travail de AL est financé par le Collège royal des chirurgiens d'Edimbourg Robertson fiducie, la Fiducie Melville pour le soin et la guérison du cancer et le Conseil de recherches médicales. IO est pris en charge par la Société royale d'Edimbourg de la bourse du gouvernement écossais cofinancé par les actions Marie Curie et le UK Medical Research Council. Les auteurs tiennent à remercier SCOTRRCC co-candidats et des collaborateurs pour leurs discussions fructueuses sur quelques-uns des sujets abordés dans ce document.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number
aprotinin Sigma A6279
phosphatase inhibitor cocktail 2 Sigma P5726
phosphatase inhibitor cocktail 3 Sigma P0044
protease inhibitor cocktail Roche 11836153001
Triton X-100 Triton-X T8787
Li-Cor Odyssey Blocking Buffer Li-Cor 927-40000
TissueLyser Qiagen 85600
MicroGrid II robotic spotter Biorobotics  
FastFrame’ four bay slide holder Whatman 10486001
FAST Slide – 2-Pad Whatman 10485317
IRDye 680LT Goat anti-Mouse IgG Licor 926-68020
IRDye 800CW Goat anti-Rabbit IgG Licor 926-32211

References

  1. Stewart, G. D., O’Mahony, F. C., Powles, T., Riddick, A. C., Harrison, D. J., et al. What can molecular pathology contribute to the management of renal cell carcinoma. Nat. Rev. Urol. 8, 255-265 (2011).
  2. Rini, B. I., Michaelson, M. D., Rosenberg, J. E., Bukowski, R. M., Sosman, J. A., et al. Antitumor activity and biomarker analysis of sunitinib in patients with bevacizumab-refractory metastatic renal cell carcinoma. J. Clin. Oncol. 26, 3743-3748 (2008).
  3. Swanton, C., Larkin, J. M., Gerlinger, M., Eklund, A. C., Howell, M., et al. Predictive biomarker discovery through the parallel integration of clinical trial and functional genomics datasets. Genome Med. 2, 52 (2010).
  4. Cortes, J., Jabbour, E., Kantarjian, H., Yin, C. C., Shan, J., et al. Dynamics of BCR-ABL kinase domain mutations in chronic myeloid leukemia after sequential treatment with multiple tyrosine kinase inhibitors. Blood. 110, 4005-4011 (2007).
  5. Gerlinger, M., Rowan, A. J., Horswell, S., Larkin, J., Endesfelder, D., et al. Intratumor heterogeneity and branched evolution revealed by multiregion sequencing. N. Engl. J. Med. 366, 883-892 (2012).
  6. Fisher, R., Larkin, J., Swanton, C. Inter and intratumour heterogeneity: a barrier to individualized medical therapy in renal cell carcinoma. Front. Oncol. 2, 49 (2012).
  7. Yachida, S., Jones, S., Bozic, I., Antal, T., Leary, R., et al. Distant metastasis occurs late during the genetic evolution of pancreatic cancer. Nature. 467, 1114-1117 (2010).
  8. O’Mahony, F. C., Faratian, D., Varley, J., Nanda, J., Theodoulou, M., et al. The use of automated quantitative analysis to evaluate epithelial-to-mesenchymal transition associated proteins in clear cell renal cell carcinoma. PLoS One. 7, e31557 (2012).
  9. Spurrier, B., Ramalingam, S., Nishizuka, S. Reverse-phase protein lysate microarrays for cell signaling analysis. Nat. Protoc. 3, 1796-1808 (2008).
  10. Hu, J., He, X., Baggerly, K. A., Coombes, K. R., Hennessy, B. T., et al. Non-parametric quantification of protein lysate arrays. Bioinformatics. 23, 1986-1994 (2007).
  11. Wang, X., Dong, Y., Jiwani, A. J., Zou, Y., Pastor, J., et al. Improved protein arrays for quantitative systems analysis of the dynamics of signaling pathway interactions. Proteome Sci. 9, 53 (2011).
  12. Benjamini, Y., Hochberg, Y. Controlling the False Discovery Rate: A Practical and Powerful Approach to Multiple Testing. Journal of the Royal Statistical Society Series B (Methodological). 57, 289-300 (1995).

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Cite This Article
O’Mahony, F. C., Nanda, J., Laird, A., Mullen, P., Caldwell, H., Overton, I. M., Eory, L., O’Donnell, M., Faratian, D., Powles, T., Harrison, D. J., Stewart, G. D. The Use of Reverse Phase Protein Arrays (RPPA) to Explore Protein Expression Variation within Individual Renal Cell Cancers. J. Vis. Exp. (71), e50221, doi:10.3791/50221 (2013).

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