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방법 논문

아데노 관련 바이러스-Cas9 시스템을 사용하여 유전자 조작 된 뮤린 머리와 목 암 세포라인의 시험관 내 설립

7.7K 조회수

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DOI:

10.3791/60410

⸱

2020년 1월 9일

 ,  ,  ,  , 

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

두경부암 환자에서 돌연변이된 특정 유전자를 가진 뮤린 모델의 개발은 신생물의 이해를 위해 요구된다. 여기서, 우리는 특정 게놈 변경을 가진 뮤린 HNC 세포주를 생성하기 위하여 아데노 관련 바이러스 Cas9 시스템을 사용하여 1 차적인 뮤린 혀 세포의 시험관 내 형형변환을 위한 프로토콜을 제시한다.

초록

원발성 정상 상피 세포의 사용은 군집된 조절 식 인터스페이스를 사용하여 종양 유전자 및 종양 억제 유전자에 특정 돌연변이를 도입하여 세포 변형에 필요한 게놈 변경을 재현가능하게 유도할 수 있게 합니다. 마우스에 있는 짧은 palindromic 반복 (CRISPR) 기지를 둔 게놈 편집 기술. 이 기술은 우리가 정확하게 마우스를 사용하여 인간적인 암에서 일어나는 유전 변경을 모방하는 것을 허용합니다. 뮤린 원발성 세포를 유전적으로 변형시킴으로써 암 발병, 진행, 치료 및 진단을 더 잘 연구할 수 있습니다. 이 연구에서는, 우리는 시험관에서 아데노 관련 바이러스 (AAV)를 사용하여 게놈 편집을 가능하게 하기 위하여 Cre 유도가능한 Cas9 마우스 혀 상피 세포를 이용했습니다. 구체적으로, KRAS, p53 및 APC를 정상 혀 상피 세포에서 변경함으로써, 우리는 생체 외에서 뮤린 두경부암(HNC) 세포주생성, 이는 합성 마우스에서 종양발생이다. 여기에 제시된 방법은 특정 게놈 변경을 가진 HNC 세포주를 생성하는 방법을 상세히 기술하고 syngeneic 마우스에 있는 종양 진행을 예측하기 위한 그들의 적합성을 설명합니다. 우리는 이 유망한 방법이 HNC의 종양 생물학 그리고 치료를 공부하는 유익하고 유용할 것이라는 점을 구상합니다.

서론

HNC는전세계적으로 일반적인 악성 1입니다. HNC 신생물의 기원을 모델링하는 것은 현재 과학적 전환점2. 많은 유전 적 돌연변이가 HNC2,3,4 (예를 들어, TP53, PIK3CA, NOTCH1, FAT1 및 RAS)에서 확인되었지만 HNC를 유도하기 위해 함께 요구되는 유전체 변종의 특정 조합은 불분명하게 남아 있다.

인간 HNC 세포주의 현재 사용은 크게 병인 및 치료와 관련된 메커니즘을 해명하는 데 도움이3. 그러나, 면역 타협 된 뮤린 시스템에서 인간 세포주의 연구는 그 한계를 가지고, 이러한 시스템은 생체 내 신생물 과정, 특정 유전자 돌연변이의 역할, 및 면역 미세 환경에서 치료 반응을 해결하지 않기 때문에. 그러므로, 특정 유전 변경을 가진 murine 세포주의 발달 그리고 설치는 다른 유전자가 어떻게 다른 유전자가 변환 프로세스에 기여하는지 공부하고 면역 적격 마우스에 있는 새로운 분자 기지를 둔 치료를 시험하기 위하여 1 차적인 ....

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프로토콜

이 연구는 네게브 동물 관리 및 사용 위원회의 벤 구리온 대학에 의해 승인되었다. 동물 실험은 IACUC(IL.80-12-2015 및 IL.29-05-2018(E))에 의해 승인되었다. 이 연구에 사용된 동물 실험, 주거 및 환경 조건의 모든 측면은 실험실 동물의 관리 및 사용을 위한 가이드13을준수했다.

1. 아데노 관련 바이러스 생산

  1. 1일차: 세포 배양
    1. DMEM의 15 mL에서 14.5 cm 플레이트 당 종자 4 x 106 HEK293T 셀. 폴리에틸렌민 (PEI)(1 μg / μL)으로 형질 전환용 접시 10 개를 준비하십시오.
  2. 일 2: PEI를 사용하여 HEK293T 세포의 형질 감염
    1. 용지를 제거하고 트랜스펙션 전에 따뜻한 DMEM 1시간으로 다시 급지하십시오.
    2. 전렘 형질 감염 시약 및 DMEM.
    3. AAV ITR (AAV pCM109 EFS Cre SG Sg KRAS sg P53- KRAS HDR), AAV 2/9n 캡시드 플라스미드 10 μg(AAV2의 대표 유전자 및 AAV9의 캡 유전자포함) 10 μg를 함유한 플라스미드를 사용하십시오. 및 플레....

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결과

AAV 시스템을 사용하여 일반 Cas9 셀 변환
도 1은 본 연구에서 사용된 AAV 이식유전자 플라스미드의 상세한 벡터 맵을 제공한다. 그림 2는 AAV-Cas9 기반 시스템의 설계 및 작동을 간략하게 설명합니다. 바이러스 성 입자를 생성하기 위해, HEK293T 세포는 PEI 형질감염 방법을 사용하여 AAV 이식 유전자 벡터 및 기타 바이러스 성 패키징 벡터로 형질감염되었다. 형질전환 후, 바이러스 함유 세포를 수집하고 용해시키고, 헤파린 아가로즈 정제 공정을 사용하여, 바이러스 입자를 정제하고 농축시켰다(도2A). 이러한 정제된 바이러스 입자는 효능을 확인하기 위해 Cas9 마우스로부터 분리된 1차 세포의 시험관내 형형파를 사용하였다. 우리 시.......

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토론

여러 가지 방법은 이전에 성공25,26,27,28의가변 학위를 가진 배양에서 1 차 세포를 형질전환하는 데 사용되어 왔다. 이들 방법의 대부분은 마우스 섬유아세포변형14,17,18,19 또는 4-니트로퀴놀린-1-산화물(4-NQO)21,22와 같은 발암물질을 사용하여 뮤린 세포주 모델을 개발한다. 녹아웃 및 형질전환 마우스 모델의 사용은 또한 HNC의 발달과 분화를 지배하는.......

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공개 사항

M.S.는 생명과학 연구소의 자문위원회에 있으며, 메나리니 리체는 푸마 생명공학, 다이치 산키오, 타르그면역, 면역메딕스, 메나리니 리세체로부터 연구자금을 받았습니다. M.S.는 또한 메벤디 메디컬 트래블의 공동 창립자이며, 지난 2년 동안 메나리니 리에르체와 ADC 제약으로부터 명예를 얻었습니다. 다른 모든 저자는 공개 할 것이 없습니다.

감사의 글

우리는 포드 델타 5 도우미 플라스미드를 제공 해 주신 다니엘 Gitler 박사에게 감사드립니다. 이 작품은 이스라엘 과학 재단 (ISF)에 의해 지원되었다, 700/16) (ME), 미국-이스라엘 양국 과학 재단 (BSF, 2017323) (ME 및 MS), 이스라엘 암 협회 (ICA, 20170024) (ME), 이스라엘 암 연구 재단 (ICRF, 17-1693-RCDA) (ME), 그리고 우려 재단 (#7895 me). 펠로우십: 저와 BGU 크릿만과 SJ 및 MP에 대한 알론 펠로우십.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Antibodies
Anti mouse HRPJackson ImmunoResearch115-035-146
Anti rabbit HRPJackson ImmunoResearch711-035-152
Cas9 Mouse mAbCell Signaling Technology14697
CreBioLegend900901
Cy3-AffiniPure 염소 안티 마우스 IgGJackson ImmunoResearch115-165-062
Cy-AffiniPure Goat Anti-Rabbit IgGJackson ImmunoResearch111-165-144
GFPSanta Cruz Biotechnologysc-9996
Phospho-p44/42 MAPK (Erk1/2)Cell Signaling Technology4370
Rabbit monoclonal anti E cadherinCell Signaling Technology3195S
토끼 단클론 항-KRT 14AbcamAB-ab181595
β actinMP Biomedicals691001
β 카테닌세포 신호 기술9582S
Cell lines
HEK93TATCCCRL-3216
배양 매체, 화학 물질 및 시약
Bradford 시약Bio-Rad30015484
BSAAmresco0332-TAM-50G
DAPI 플루오로마운트Southern Biotech0100-20
DMEM생물학 산업 이스라엘 Beit-Haemek Ltd.01-055-1A
ECL (Westar Supernova 및 Westar Nova 2.0)시아 아나겐XLS3.0100 및 XLS071.0250
FBS생물 산업 이스라엘 Beit-Haemek Ltd.04-127-1A
HBSS시그마H6648
헤파린 - 아가로 스시그마H6508
분리 II 게놈 DNA 키트BiolineBIO-52066
MgCl2Panreac AppliChem300283
NaClBio Lab Ltd1903059100
PBSBiological Industries 이스라엘 Beit-Haemek Ltd.02-023-1A
PEIPolysciences23966-1
펜 연쇄상구균 솔루션생물학 산업 이스라엘 Beit-Haemek Ltd.03-031-1B
PFA산타 크루즈 생명 공학30525-89-4
인산가수분해효소 억제제 칵테일BiotoolB15001A/B
프로테아제 억제제 칵테일MilliporeSigmaP2714-1BTL
트리스 완충제MERCK Millipore648311-1KG
strong>효소
벤조나아제시그마E1014
콜라겐분해효소 IV써모 피셔 사이언티픽17104019
DNAse써모 피셔 사이언티픽18047019
히알루로니다아제밀리포어시그마H3506
트립신생물학 산업 이스라엘 Beit-Haemek Ltd.03-050-1B
<강한>유리 제품
커버 슬립바 나오르BNCB00130RA1
슬라이드바 나오르BN9308C
<강한>마우스 균주
C57BL/6엔비고
B6; 129-GT(ROSA)26Sortm1(CAG-cas9*,-EGFP)Fezh/JJackson labs24857
끄덕임. CB17-Prkdc-scid/NCr Hsd (Nod.Scid)Envigo
Plasmids
AAV pCM109 EFS Cre sg APC sg Kras sg P53- Kras HDRBroad Institute of MITRandall J Platt 박사와 Joseph Rosenbluh 박사, MIT 및 Harvard의 Broad Institute of MIT 및 Harvard, Cambridge, MA 02142, USA
AAV 2/9 캡시드 벡터Addgene112865
pAD Delta F5 도우미Ben Gurion University of the NegevDaniel Gitler 박사, 보건 과학 학부 생리학 및 세포 생물학과 및 Zlotowski Center for Neuroscience, Ben-Gurion University of the Negev, Beer-Sheva 84105, Israel.
Plastic wares
Amicon-ULTRA 필터 100 KDaMilliporeUFC910024
0.22 µ m 멸균 필터, 4 mmMillexSLGV004SL
0.45 µ m 멸균 필터, 13mmMillexSLHV013SL
Culture 플레이트Greiner Bio-One
Falcon 튜브Greiner Bio-One
< 제공 , ,

참고문헌

  1. Reyes-Gibby, C. C., et al. Genome-wide association study identifies genes associated with neuropathy in patients with head and neck cancer. Scientific Reports. 8 (1), 8789(2018).
  2. Riaz, N., Morris, L. G., Lee, W., Chan, T. A.

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