RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
tr_TR
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Robert S. McNeill1, Ralf S. Schmid2, Ryan E. Bash3, Mark Vitucci4, Kristen K. White1, Andrea M. Werneke3, Brian H. Constance5, Byron Huff6, C. Ryan Miller2,3,7
1Department of Pathology and Laboratory Medicine,University of North Carolina School of Medicine, 2Lineberger Comprehensive Cancer Center,University of North Carolina School of Medicine, 3Division of Neuropathology, Department of Pathology and Laboratory Medicine,University of North Carolina School of Medicine, 4Curriculum in Genetics and Molecular Biology,University of North Carolina School of Medicine, 5Biological and Biomedical Sciences Program,University of North Carolina School of Medicine, 6Department of Radiation Oncology,Emory University School of Medicine, 7Department of Neurology, Neurosciences Center,University of North Carolina School of Medicine
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Floklanmış, koşullu onkojenik alellerle tasarlanmış ve viral Cre aracılı rekombinasyon yoluyla transforme edilmiş farelerden toplanan fenotipik vahşi tip astrositler ve nöral kök hücreler, astrositom patogenezini modellemek için kullanılabilir in vitro ve in vivo dönüştürülmüş hücrelerin sinjeneik, bağışıklığı yetkin yavruların beyinlerine ortotopik enjeksiyonu ile.
Mevcut astrositom modelleri, hastalık patogenezi sırasında belirli beyin hücresi tiplerindeki onkojenik mutasyonların rollerini ve bunların klinik öncesi ilaç geliştirme için faydalarını tanımlama yetenekleri açısından sınırlıdır. Bu uygulamalar için daha iyi bir model sistem tasarlamak amacıyla, floklanmış onkojenik alellerin çeşitli kombinasyonlarını barındıran koşullu, genetik olarak tasarlanmış farelerden (GEM) fenotipik olarak vahşi tip kortikal astrositler ve nöral kök hücreler (NSC) hasat edildi ve kültürde büyütüldü. Genetik rekombinasyon, adenoviral Cre aracılı rekombinasyon kullanılarak in vitro olarak indüklendi, bu da mutasyona uğramış onkogenlerin ekspresyonu ve tümör baskılayıcı genlerin silinmesi ile sonuçlandı. Bu mutasyonların fenotipik sonuçları, in vitro olarak proliferasyon, transformasyon ve ilaç yanıtı ölçülerek tanımlandı. Ortotopik allogreft modelleri, transforme olmuş hücrelerin stereotaktik olarak immün yetkin, sinjeneik yavruların beyinlerine enjekte edildiği, onkojenik mutasyonların ve hücre tipinin in vivo tümör oluşumu üzerindeki rolünü tanımlamak için geliştirilmiştir. Çoğu yerleşik insan glioblastoma hücre hattı ksenogreftinden farklı olarak, dönüştürülmüş GEM'den türetilmiş kortikal astrositlerin bağışıklığı yetkin littermatların beyinlerine enjeksiyonu, normal beyin parankiminin yaygın invazyonu da dahil olmak üzere insan astrositomlarının histopatolojik özelliklerini özetleyen en agresif alt tip olan glioblastoma dahil olmak üzere astrositomlar üretti. Lusiferazı eksprese etmek için tasarlanmış dönüştürülmüş astrositlerden alınan ortotopik allogreftlerin biyolüminesans görüntülemesi, zaman içinde in vivo tümör büyümesini izlemek için kullanıldı. Bu nedenle, koşullu onkojenik alellere sahip GEM'den hasat edilen astrositler ve NSC'yi kullanan astrositom modelleri, in vitro ve in vivo astrositom patogenezinin genetiğini ve hücre biyolojisini incelemek için entegre bir sistem sağlar ve bu yıkıcı hastalıklar için klinik öncesi ilaç geliştirmede yararlı olabilir.
Astrositomlar en sık görülen primer beyin tümörü glioblastoma (GBM), bir sınıf IV astrositom vardır, 12-15 ay 1,2 medyan sağkalım en yaygın ve agresif bir alt tiptir. Yaygın astrositomlar, özellikle GBM, istilası, tam cerrahi rezeksiyon engellemektedir adjuvan tedavilerin etkinliğini sınırlayan ve kaçınılmaz tedavi sonrası nüks 3 yol açar. De novo (birincil) GBM ile ya da kaçınılmaz (ikincil) GBM 4 ilerledikçe daha düşük grade astrositom ile ya başlangıçta başvururlar. GBM genomik heterojen ve üç damarlı sinyal yolları yönlendiren genler birbirini dışlayan ve co-ortaya çıkan mutasyonlar ile karakterizedir: G 1 / S (Rb) hücre döngüsü kontrol noktası, reseptör tirozin kinaz (RTK) ve TP53 5-7 yolaklarıyla. GBM GBM alt tipi Grip Grip Ağrilari olduğunu düşündürmektedir, beyin hücre tiplerinin farklı benzer sentezleme profillerine sahip dört alt tipinin genomik oluşmaktadırköken 6,8,9 kendi hücre tarafından etkilemiştir. Iyi astrositom modelleri astrositomdur patogenezi sırasında belirli hücre tiplerine mutasyonların belirli kombinasyonları rolünü tanımlamak için gereklidir. Daha verimli preklinik ilaç geliştirme için bu modelleri yararlanan hasta sonuçlarını geliştirmemize yardımcı olacaktır. Mevcut astrositom modeller, insan hücre hatları, hasta türetilmiş ksenograftları (PDX) genetik olarak tadil edilmiş normal insan astrositlerin nöral kök hücreleri (MGK) ve genetik olarak fareler (GEM) 10-14 kurulmuş bulunmaktadır. Kortikal astrositleri ve NSC - - floxed onkojenik alleles çeşitli kombinasyonlarını barındıran GEM hasat Biz primer beyin hücrelerini kullanan bir alternatif olmayan germ GEM (nGEM) modeli 15 geliştirmiştir. Amaç, fenotipik i preklinik ilaç gelişimi için in vitro ve in vivo olarak karakterize edilmiş ve potansiyel olarak yararlanılabilir genetik olarak tanımlanmış hücrelerin astrositom modellerini üretmek için olanmmune-kompetan farelerde azaltılmıştır.
Kurulan insan hücre çizgileri Bunlar düz ön teknik yaygın olarak mevcuttur. Astrositoma patogenezinde ve in vitro ve in vivo ilaç yanıtı en yaygın olarak kullanılan model, ve immün yetersiz farelerde 10,11,16-18, ortotopik Xenografting üzerine kinetik ve tümör oluşum nedenlerinin tanımlanmış . Onların dezavantajları sadece yüksek dereceli astrositom çalışma sınırlayıcı, düşük-dereceli astrositomlardan kurulan hücre hatları oluşturmak için yetersizlik içermektedir; Kalkış tanımlanmış bir hücre eksikliği; genellikle orijinal hasta numunesinden gelen belirgin bir şekilde farklıdır genomik profiller ile kompleks genomik anormalliklerin mevcudiyeti; ve duyarlılık serumdaki 11,17,19-22, seri kültürü sırasında fenotipik ve genotipik sürüklenme için. Kurulan insan GBM hücre hatlarında bireysel onkojenik mutasyonların fenotipik sonuçları genellikle eluc engeller aslında mevcut anomalilerin sayıda kamufle edilebilirDoğrudan genotip-fenotip sonuçları idation.
PDX immün yetersiz farelerde veya bağışıklık yetersizliği olan farelerde 12,23 beyinlerine ortotopik enjeksiyondan önce tanımlandığı gibidir, serumsuz ortam içinde yapışkan olmayan küremsi olarak kültür yoluyla hastaya izole astrositom hücrelerinin deri altına geçişi elde edilmektedir. PDX daha doğru bir insan astrositomas genomik manzara eder, fakat bilinen insan hücre çizgilerine benzer, tek tek onkojenik mutasyonların fenotipik etkisinin genomik karmaşıklığı nedeniyle 19,24 maskelenebilir. Özellikle yeni tedavilere karşılık olarak, belirli onkojenik mutasyonların fenotipik sonuçlarını tanımlamak için, bilinen insan hücre çizgileri veya PDX panelleri genellikle, genotip-fenotip bağlantıları ortaya genelleştirilebilirliğini gösterir ve hücre çizgisi özel etkilerin ihtimalini en aza indirmek için kullanılmaktadır. PDX doğru insan astrositomaların, inc histopatolojik izlerini recapitulate ikeninvazyon luding, bilinen insan hücre çizgilerinin ortotopik ksenogrefleri genelde 21,23,25 yok. Buna ek olarak, normal insan astrositler ve NSC in vitro ve in vivo olarak 13,14,26 astrositom tümörogenez modellemek için tanımlandığı onkojenik mutasyonu olan genetik olarak tasarlanmış edilmiştir. Bu hücreler, bilinen insan hücre çizgileri ve PDX genomik karmaşıklığı eksikliği ve doğru bir şekilde insan astrositoma histopatoloji özetlemek, fakat in vivo olarak bağışıklık eksikliği, kemirgenlerde yabancı-doku naklinde gerektirir. Tüm insan hücre modelleri immün-aracılı ksenogreft reddini önlemek için bağışıklık yetersizliği olan kemirgen ana gerektirdiğinden, bu modeller stroma hedefli ve immün-modülatör preklinik soruşturma sınırlayıcı, bir singenik sisteminin yerel tümör-stroma etkileşimleri özetlemek başarısız ve sağlam bir bağışıklık sistemi eksikliği 10,11 terapiler.
Onkojenik Muta önceden belirlenmiş kombinasyonları fenotipik sonuçları GEM izni incelenmesiin situ tümörigenezinde sırasında in vivo leri. -Çıkışlı şartsız GEM gelişimi boyunca bütün dokular içinde mutasyonlara sahip ise, koşullu GEM hücre tipine özgü promoterler 10,11,15,18 kullanımı yoluyla, özel hücre tipleri Cre-aracılı rekombinasyon sınırlayan mutasyonların hedefleme olanak onkojenik allelleri floxed var. Koşullu astrositom GEM sağlam bir beyin içinde 11 farklı hücre tiplerinde onkojenik mutasyonların işlevsel roller ortaya çıkarmak için kullanılmaktadır. Koşullu GEM kullanılarak in situ gliom klinik öncesi programı 1) bir in vitro bir korelasyon eksikliği, kompleks genotipler ile, in situ tümör gelişiminde, 3) uzun gecikme farelerin büyük gruplarının bir üreten 2) zorluk içeren bir dizi faktöre ile sınırlıdır , 4) ve stokastik tümör ilerlemesi. In situ uygun bir tümör oluşumu in vitro bir model eksik olduğundan, in vitro ilaç testi ağırlık gerçekleştirilemezi'inci geleneksel koşullu GEM modelleri. Diğer kanserlerin tersine, astrositom şartlı gem modelleri nadiren tek onkogenik mutasyon 11 ile uyarılmaktadır. Böylece, karmaşık ıslah programları çoklu onkojenik mutasyonlar ile koşullu GEM oluşturmak için gereklidir. Yüksek dereceli astrositom ilerleme genellikle tekdüze olmayan, stokastik bir şekilde ortaya çıkar ve sonuçta karmaşık genomik manzaralar ve hızlı büyüme kinetiği 27 ile tümörlere yol açar Dahası, astrositom başlatma, bu modellerde uzun bir kuluçka döneminden sonra penetransı değişken oluşur, 28. Koşullu GEM modellerinde değişken Penetrans ve malign ilerlemesi stokastik doğası bireysel farenin preklinik ilaç araştırmaları yaptığını kayıt önce yüksek dereceli astrositomaların varlığını ve yerini belirlemek için radyografik görüntüleme ile taranmalıdır gerektirir. Birlikte ele alındığında, bu sınırlamalar pr için gerekli üretim ve koşullu GEM büyük kohortlarda test engeleclinical uyuşturucu testi.
Belirli bir nöral hücre tipleri üzerinde bulunan viral reseptörü (tva) ifade etmek üzere geliştirilen GEM enfekte etmek için kuş retroviral (RCAS) vektör kullanır RCAS-tva GEM sistemi,, geniş bir astrositoma tümörogenez 11 modellemek için kullanılmıştır. Koşullu GEM aksine, bu model sistem karmaşık yetiştirme programları için gerek olmaksızın, belirli hücre tiplerinde çoklu onkojenik mutasyonun ortaya çıkmasına olanak tanır. Bununla birlikte, değişken penetrans aktif viral entegrasyonu sağlamak için bölünen hücreler için ihtiyaç ve bunlar, konakçı genomu 29 içine transgenlerin rastgele yerleştirilmesi ile sınırlıdır.
Diğer model sistemler 15 sınırlamaları birçok üstesinden çünkü GEM hasat hücreleri kullanması Sigara germ GEM (nGEM) modelleri, giderek daha önemli hale gelmektedir. Astrositoma patogenezinde hücre tipinin ve birlikte görülen mutasyon başlatma rolü engellemek için zordurbu habis ilerleyişi sırasında belirsiz hücre tipinde yaygın genetik mutasyonlar birikmiş son aşama tümörlerinden türetilmiştir, çünkü maden insan GBM hücresi türleri veya PDX tesis kullanılarak. Buna karşılık, astrositomaların tüm sınıflarda spesifik saflaştırılmış beyin hücre tipleri 11,30 içindeki genetik mutasyonlar tanımlanmış indükleyerek nGEM kullanılarak modellenebilir. Bu nedenle, belirli genetik mutasyon ve hücresel ve moleküler fenotipe hücre tipinin etkisi in vitro ve in vivo olarak belirlenebilir. Kurulan insan GBM hücre çizgilerine benzer bir şekilde, başlangıç nGEM kullanılarak in vitro ilaç testleri aynı hücreleri kullanılarak, in vivo testler için ilaç öncelik için kullanılabilir. In vivo olarak tümör oluşumu daha sonra ortotopikal bağışıklık-kompetan singeneik litermatlarından 30 beyinlerine nGEM hücreleri allogeneik belirlenebilir. Bu ortotopik alograft modelleridir nedenle, sadece sitotoksik a in vivo testler izinnd terapileri hedefli, ancak immün-modülatör ve stroma hedefli tedaviler de. Son olarak, tümör başlaması ve ilerlemesi üzerinde mikro-rolü, aynı hücre tipinde aynı mutasyonları kullanılarak, nGEM konvansiyonel GEM modelleri arasında sonuçları karşılaştırarak belirlenebilir.
Biz ve diğerleri birincil hücreler kullanılarak astrositomdur nGEM geliştirdik - astrositleri, MGK, ya olgodendrosit öncü hücrelerini (OPC) - GEM 30-34 hasat. Astrositom nGEM geliştirilmesi arkasındaki mantık, potansiyel olarak, bağışıklık-kompetan hayvanlarda klinik öncesi in vitro ilaç testleri için ve in vivo kullanılabilecek belirli hücre tiplerinde onkojenik mutasyonların fenotipik sonuçlarını belirlemek için bir model oluşturmak için olmuştur. Rb1 loxp / loxp veya TgGZT - Biz ifade fenotipik WT kortikal astrositleri ve non-Cre gelen MGK, floxed RB yolun bir>% 94 C57 / BL6 arka plan üzerinde muhafaza koşullu GEM hasat121 - çeşitli kombinasyonlarda 35-39 genleri - Nf1 LoxP / LoxP, Kras G12D, PTEN LoxP / loxp - ve RTK / RAS / PI3K- yolu floxed. Bu Cre rekombinazı kodlayan adenoviral vektörler kullanılarak in vitro genetik yeniden neden oldu. Kortikal astrosit hasat hücre tiplerinin bir karışımını içerdiği için, bu kültürlerde GFAP + kortikal astrositler zenginleştirmek için, bu tür TgGZT insan GFAP promotöründen 121 olarak Ad5GFAPCre vektörler veya baskın onkojenik transgenleri, ikinci. Bu in vitro ve in vivo olarak kortikal astrositler ve NSC fenotipik G1 / S sonuçlarını (Rb) için, MAPK ve PI3K yolu tanımlanmış mutasyonlar. MAPK ve PI3K yolu ile aktive olan G1 / S hatalı olarak taklit insan astrosit moleküler proneural GBM ve ortotopik enjeksiyonu üzerine, düzgün büyüme kinetikleri, kısa süreye göre önceden belirlenmiş bir konumda oluşan tümörler, ve histopatolojikinsan GBM 30 al işaretlerinden. In vivo tümör büyümesinin tedavisine boyuna izlenmesi 40 cevaben tedavi gruplarına ya da tümör büyümesinin kantitatif analiz normalizasyonu ile klinik öncesi bir ilaç test yardımcı olur. Biz, lusiferaz sentezleyen kortikal astrositler enjekte edilmiş farelerin uzunlamasına biyolüminesans görüntüleme ile tümör büyüme kinetiklerini belirlenmiştir. Bu nedenle, elde edilen koşullu GEM kortikal astrositler ve NSC astrositom ve ilişkili mutasyonların işlevsel sonuçları ve klinik öncesi bir ilaç gelişimi için olası bir model sisteminin tanımı için izlenebilir model sistem sağlar.
Tüm hayvan çalışmaları Kuzey Carolina Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi Üniversitesi tarafından onaylanmıştır.
Yenidoğan Farelerde 1. ekimi Kortikal Astrositler
Yenidoğan Farelerde 2. ekimi Nöral Kök Hücreler
Alıcı Iimmunocompetent Fareler Beyin içine Rekombine Hücreleri 3. Ortotopik Enjeksiyon
Bu, fenotipik olarak in vitro ve in vivo olarak karakterize edilebilir koşullu onkojenik alelleri (Şekil 1) floxed yenidoğan GEM barınağı hasat kortikal astrositler ve MGK bir nGEM model sistemi geliştirmiştir. Özellikle in vitro kortikal astrositler onkojenik mutasyonların sonuçlarını incelemek için, ilk olarak astrositleri zenginleştirmek için kritik öneme sahiptir. Kortikal astrosit hasat mikroglia, astrositler, oligodendrositler, OPC ve nöronların bir karışımını içeren, mekanik ve genetik yöntemler astrosit zenginleşmesine yardımcı olabilir. Nöronlar normal kültür koşulları altında kalıp ise, mikroglia ve oligodendrosit gece boyunca çalkalanarak 41,43 çıkarılabilir. Ayrıca, bir Ad5GFAPCre kullanarak GAFP + astrositlere hedefleyen floxed, onkojenik allel genetik rekombinasyon astrositlerde için zenginleştirebilirsiniz. Biz flo ile Rb1 loxp / loxp GEM yavrular kortikal hasat bulaştırmak için bu yöntem kullanılırxed Nf1 loxp / loxp ve / veya PTEN loxp / loxp alelleridir. Ad5GFAPCre enfeksiyon,% 59 5 sonra>% 90 saflık için ideal astrosit artan yeniden birleştirilen GFAP + astrositler, proliferatif bir avantaj neden - Kültürde 9 geçişleri (Şekil 2A ve 2B). Alternatif olarak, 121 TgGZT farelerde (Şekil 2C) hasat astrositlerde proliferatif avantaj indüklemek için GFAP promoterinin kontrolü altında tanımlanması suretiyle T 121 astrositlerin zenginleştirilmiş. Kortikal astrositler kültür çanağı (Şekil 2C) için yapışkan büyürken NSC nitro (Şekil 3A) olarak yapışkan olmayan neurospheres olarak büyür. TRP olarak adlandırılan TgGZT 121 (T), Kras G12D (R) ve homozigot PTEN delesyonu (- P - - /) yeniden birleştirilmiş olan WT MGK ve NSC ikisi de onkojenik allel floxed- / - - Sadece MGK TgGZT 121 içeren GEM hasat Cre-aracılı rekombinasyon (Şekil 3B) sonra T 121 ifade ederken, MGK işaretleyici Sox2 ifade eder.
G 1 / S (Rb), MAPK ve / veya PI3K yolu değişiklikler GFAP'nin büyümesini nasıl etkilediğini belirlemek için + Astrositler in vitro, proliferasyon iki yöntem kullanılarak incelenmiştir. MTS ve T hücre sayımı ve 121 Kras G12D ifade kortikal astrositler (Şekil 4A ve 4B) çoğalmasını arttığını göstermiştir. Benzer şekilde, homozigot RB1 (Rb) ve Nf1 (K), heterozigot PTEN (p +/-) delesyon aynı zamanda artan kortikal astrosit proliferasyon (Şekil 4C) ile birleştirildi silme. Dönüştürülmüş hücreler sınırsız çoğalma kapasitesine sahiptir. Mutasyonların dönüştürme etkisi col kullanılarak in vitro ölçülebilirony oluşum analizleri. Daha önce tarif edildiği gibi 44 koloni oluşturma deneyi ile kortikal astrositler - / - Bu nedenle TRP T 121 ve Kras G12D ifade ve homozigoz PTEN delesyonu dönüşürken etkilerini test ettik. WT Astrositler koloniler teşkil etmedi Oysa, T astrocytes 1.03 verimliliği% koloniler kurdu. Özellikle, TRP - / -% 6.40 astrositler (Tablo 1) en yüksek koloni oluşumu etkinliği vardı. Klinik öncesi bir ilaç testleri için uygun olması amacıyla, in vitro tümör modellerinde kolayca Genetik olarak manipüle edilmesi önemlidir. İlave genetik değişiklikler stabil olarak plazmid ya da viral vektörler tarafından kortikal astrositler içine sokulabilir. Bir VSV-psödotipli pMSCV retroviral vektör kullanılarak - / - astrositler (luc - / - TRP), bir örnek olarak, kararlı bir şekilde TRP içine lusiferaz geni transduse. Lusiferaz ekspresyonu, ebeveyn hücreleri ile karşılaştırıldığında ışık yayılması ~ 1000 kat arttı ( astrositler, in vitro olarak hedef inhibitörlerinin etkinliğini belirlemek için kullanılabilir. Düşük doz PG-103, ikili bir mTOR / PI3K inhibitörü ile tedavi hücre canlılığı 30 etkilemeden PI3K sinyallemesini inhibe ettiği daha önce gösterilmiştir. Ancak, daha yüksek PI-103 doz sitostatik / sitotoksik etki tespit edilmedi. In vitro astrocyte büyüme - / - Böylece biz PI-103 TRP azaltabilir olup olmadığını test ettik. - / - Astrosit büyüme (Şekil 4E) PI-103 TRP maksimal% 88 azalmaya neden oldu. Astrositler in vivo diğer klinik ilgili terapötiklerinin test etmek için (Schmid ve ark, el yazması teslim.) 45,46 - / - Biz daha önce TRP ortotopik alograftlarını kullanmıştır. Bu veriler, koşullu GEM hasat dönüştürülmüş kortikal astrositler Bağışıklık olarak güçlü mikrofon ön-klinik ilaç testi gerçekleştirmek için olan esnek bir model sistemi temin edebileceğini öne sürmektedirör.
Oluşturulmuş insan hücre çizgileri ve PDX Ksenograftlar bağışıklık yetersizliği olan ana gerektirir. PDX aksine, bir çok insan GBM kurulmuş hücre çizgileri GBM histopatolojik özellikleri özetlemek yoktur. Örneğin, U87MG orthotopik ksenogratflardır, normal beyin (Şekil 5A) istila etmedi sınırlı tümörler kurdu. Bunun aksine, TRP enjeksiyonu - / - Bağışıklık olarak güçlü, sinjeneik farelerden beyinlerine astrositler insan muadilleriyle normal beyinden (Şekil 5B), özellikle istilasının histolojik özelliklerini değinmeyecek invaziv tümörleri verdi. - / - Uzunlamasına TRP ölçmek için alograft büyüme fareler, 5 günde bir hücre enjeksiyonundan sonra kurban edildi ve tümör yükü H & E ile boyanmış beyin kesitleri üzerinde tümör alanı ölçülerek belirlenmiştir. Tümör alanı zaman (Şekil 5C) katlanarak arttı. 10 5 TRP ortotopik enjeksiyon - / - r içine astrositleriecipient beyinleri 22 gün (Şekil 5D) medyan sağkalım, nörolojik morbidite yol açtı. - / - NSC kortikal astrositleri ek olarak, TRP kullanılarak ortotopik enjeksiyonları uygulandı. TRP - / - NSC-türevli tümörler proliferatif pozitif T 121 idi, ve (Şekil 6) MGK işaretleyici Sox2 ifadesini sürdürdü. Koşullu GEM bu zaman dilimi boyunca tümörogenez ortaya çıkarmada başarısız ikinci not, unrecombined wt C57BL / 6 fareler gibi fenotipik WT kortikal astrosit veya NSC hasat kortikal astrositler ve MGK enjeksiyon, (veriler gösterilmemiştir) onkojenik aleller floxed. In vivo görüntüleme Boyuna ilaç tedavileri 40 tepki olarak tümör büyüme kinetiklerini izlemek için kullanılmıştır. Bu nedenle TRP - / - Luc astrositler seri biyolüminesans görüntüleme ile tespit edilmiştir, bağışıklık yetkin sinjeneik litermatı ve tümör büyümesinin beyinlerine enjekte edildi. Biyoparlaklık 16 gün zarfında 15 kat arttı(Şekil 7A ve 7B). Koşullu GEM hasat kortikal astrositler ve MGK genetiği değiştirilmiş ve fenotipik in vitro ve genetik ve astrositom patogenezinde hücre biyolojisi tanımı için in vivo özelliği ve potansiyel klinik öncesi ilaç geliştirme için kullanılabilir olduğunu ortaya koyduk.

NGEM kortikal astrosit ve MGK hasat Şekil 1. Şematik. Fenotipik WT kortikal astrositler ve MGK koşullu onkojenik allelli GEM hasat edildi. Genetik rekombinasyon bir AdCre vektör ile in vitro olarak uyarıldı. Dönüştürülmüş hücreler fenotipik olarak, bağışıklık-kompetan beyinlerine çeşitli yöntemlerle ve ortotopik enjeksiyonu ile in vivo, in vitro olarak karakterize edilmiştirSingeneik litermatlarının.

In vitro seri pasaj üzerine GAFP + astrositlerde Şekil 2. Zenginleştirme. RB1 loxP hasat GFAP + astrositler gösterilen Örnek imüno görsel / Nf1 loxp / loxP ve / veya PTEN, loxP / loxP ile loxp gem yavrular olan genetik rekombinasyon Ad5GFAPCre ile görülmüş ve X, kat (PX) pasajlama hücreler (A). Paneli A. Barlar GAFP + astrositlerde zenginleşme Kantitasyonu 3-24 çoğaltır (B) standart hata temsil eder. Temsilci immünfloresans (üst) ve faz kontrast (alt) geçişte de GAFP promoterinden T 121 ekspres TgGZT 121 GEM yavrular hasat yapışık kortikal astrositlerde görüntüleriYaş 9 Ad5CMVCre in vitro olarak (C), sonra yeniden bağlanma. Astrositler her geçiş DAPI ile boyanmış çekirdekleri (mavi) toplam sayısına bölünerek GFAP + (yeşil), hücrelerin sayısı olarak ölçüldü. Görüntüler 10X orijinal büyütme (A, C) alınmıştır. Ölçek çubukları 100 mikron (A, C) temsil eder. , bu rakamın büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

- / - GEM Şekil 3. WT ve recombined MGK TRP hasat. - / -, Fenotipik olarak WT ile (üst) ve TRP temsili Faz kontrast görüntüleri (alt) NSC Neurospheres in vitro olarak (A) gibi büyütülür. T 121 (yeşil) ve Sox2 Temsilcisi immünoflüeresans boyama- / - (Alt) Neurospheres (B), WT ile (üst) ve TRP (kırmızı) ekspresyonu. Ölçek çubukları temsil 100 mikron (A, B). , bu rakamın büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

In vitro kortikal astrositlerde 4. Karakterizasyonu Şekil. WT ve TR kortikal astrositler büyümesi 1-7 günlük (A) hücre sayımı yolu ile belirlendi. WT ve TR kortikal astrositler nispi optik yoğunluk (OD) MTS (B) ile belirlenmiştir. WT nispi büyüme ve yeniden bir araya RB1 - / -; Nf1 - / -, PTEN +/- (RbNP +/-) MTS (C) ile belirlenmiştir astrositlerden salınmaktadır. - / - Ve lucifer ebeveyn TRP arasında Lüminesansase ifade TRP - / - astrositler (TRP - / - luc), (D). - / - TRP göreli OD MTS (E) ile belirlenen, 5 gün boyunca PI103 ile muamele astrositlerden salınmaktadır. Çoğalma ve doz-yanıt 5. Barlar durum başına 6 çoğaltır standart hatasını temsil GraphPadPrizmasındaki üstel büyüme denklemi kullanılarak hesaplandı. , bu rakamın büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Vivo gliom Şekil 5.. Bir U87MG xenograftlarının Temsilcisi H & E boyalı bölüm ayrık tümör kenar (A) gösterir. - / - Bir TRP Temsilcisi H & E boyalı bölüm allogreft normal beyindeki yaygın işgali (gösterirB). Sağ ve sol H & E görüntülerde Ölçek barlar sırasıyla, 1 mm ve 100 mikron temsil eder. - / - Tümör alanı 10 5 TRP enjekte-immün yetkili, singenik litermatlarından gelen formalin fikse parafin gömülü beyinleri H & E boyalı kesitler analiz ile belirlendi astrositlerde ve 5 günlük aralıklarla enjeksiyon sonrası kurban. (° C). - / - TRP Kaplan-Meier sağkalım analizi morbidite yaş arası allogreft farelerde 22 gün (D) ortalama sağkalım gösterir.

Şekil TRP +/- MGK allograftlann 6. İmmünofloresan. Temsilci immünfloresans görüntüleri T 121 (yeşil) ve Sox2 (beyaz) ifade TRP +/- NSC-immün yetkili, singenik littermates beyinlerine enjekte olduğunu göstermektedir edu (kırmızı) birleştirilmesi ile tanımlanan ve çoğalır. Fareler edu ile perfüze ve 6 haftaları paraformaldehid post-enjeksiyon ve beyinlerini kurban edildi. Ölçek çubuğu 20 mikron temsil eder. , bu rakamın büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

TRP Şekil 7. Boyuna görüntüleme - / - luc allogreftler. Zaman (B) üzerinde lusiferaz akı Temsilcisi biyoışıldama görüntüleri (A) ve miktar TRP büyüme gösteriyor - / - belirtilen günlerde sonrası en luc kortikal astrositlerde ve görüntülü - / --immün yetkili, sinjenik farelerde allogreftler 10 5 TRP ile enjekte enjeksiyon.g "target =" _blank "> Bu rakamın büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.
| Genotip | Kaplama verimliliği (%) | SEM |
| WT | 0 | 0 |
| T | 1.03 | 0.15 |
| TRP - / - | 6.40 | 0.83 |
Kortikal astrositlerde Tablo 1. Koloni oluşumu. AWT T ve TRP - / - kortikal astrositler / oyuk, sırasıyla 4000, 2000 ve 250 hücreler üç kopya halinde plakalanmıştır. Koloniler, 14 gün sonra kaplama kristal viyole ile boyanmış görüntülü ve işbirliği edildiImageJ kullanarak unted. Kaplama verim kaplama hücrelerinin sayısı bölü kolonilerin sayısı olarak hesaplanmıştır.
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.
Floklanmış, koşullu onkojenik alellerle tasarlanmış ve viral Cre aracılı rekombinasyon yoluyla transforme edilmiş farelerden toplanan fenotipik vahşi tip astrositler ve nöral kök hücreler, astrositom patogenezini modellemek için kullanılabilir in vitro ve in vivo dönüştürülmüş hücrelerin sinjeneik, bağışıklığı yetkin yavruların beyinlerine ortotopik enjeksiyonu ile.
CRM, Damon Runyon-Genentech Klinik Araştırmacısıdır. Bu çalışma, kısmen, Damon Runyon Kanser Araştırma Vakfı (CI-45-09), Savunma Bakanlığı (W81XWH-09-2-0042) ve Kuzey Carolina Üniversitesi Kanser Araştırma Fonu'ndan (UCRF) CRM'ye verilen hibelerle desteklenmiştir. Yazarlar, fare yetiştiriciliğindeki yardımı için Daniel Roth'a teşekkür etmek istiyor. Yazarlar ayrıca doku kültürü ve immünofloresan yardımı için Hannah Chae, Carter McCormick, Demi Canoutas, Stephanie Gillette ve Susannah Krom'a teşekkür etmek isterler.
| Dulbecco'nun Modifiye Eagle Medium (DMEM) (1X) | Invitrogen | 11995065 | DMEM, GIBCOSigma ve Cellgro |
| Fetal Sığır Serumu, Regular | Cellgro | 35-010-CV | |
| Penisilin-Streptomisin | Invitrogen | 15140122 | |
| Keskin Uçlu Diseksiyon Makası | Fisher Scientific | 08-395 | dahil olmak üzere diğer tedarikçilerden de satın alınabilir. |
| Kıkırdak Başparmak Forseps, Kavisli | Fisher Scientific | 1631 | |
| Miltex 17-301 Stil 1 Kuyumcu Tarzı Forseps, İnce, 4 | Miltex | 17-301 | |
| Etanol (200 kanıt) | Decon Labs | 2710 | |
| Tıraş Bıçakları | VWR | 55411-050 | |
| Hanks'in Dengeli Tuz Çözeltisi (HBSS) (1x), sıvı | Invitrogen | 14175-095 | |
| TrypLE Express (1x), Fenol Kırmızı | Invitrogen | 12605-010 | Diğer tripsin çözeltileri de kortikal astrosit havest ve kültür |
| için uygundur Kültür Çanağı, 60 x 15 mm | Thomas Scientific | 9380H77 | |
| 15 ml Tüpler | BD Biosciences | 352096 | |
| 50 ml Tüpler | BD Biosciences | 352070 | |
| Adenovirüs stok | Gen Transferi Vector Core, U. Iowa | Ad5CMVCre | 5 & mikro'da saklayın; l alikotlar -80 ° C'de tehlikeli. Bsl2 güvenlik önlemlerini kullanın |
| Sodyum sülfat (Na2SO4) | Sigma-Aldrich | 238597 | |
| Potasyum sülfat (K2< / sub>SO4< / sub>) | Sigma-Aldrich | 221325 | |
| Magnezyum klorür (MgCl2< / sub>) | Sigma-Aldrich | M8266 | |
| Kalsiyum klorür (CaCl2< / sub>) | Sigma-Aldrich | 746495 | |
| HEPES potasyum tuzu | Sigma-Aldrich | H0527 | |
| D-(+)- Glikoz | Sigma-Aldrich | G8270 | |
| Fenol Kırmızı | Sigma-Aldrich | P3532 | |
| Sodyum hidroksit (NaOH) | Sigma-Aldrich | S5881 | |
| Papain | Worthington | LS003127 | |
| L-Sistein-HCl | Sigma-Aldrich | C1276 | |
| Şırınga filtresi (0.22 ve mikro; m gözenek boyutu) | Millipore | SLGP033NS | |
| Nörokült proliferasyon kiti, fare | Kök Hücre Teknolojileri | 5702 | Bu kit, NSC kültürü için gerekli olan NeuroCult NSC Bazal Ortamı ve NeuroCult NSC takviyesini içerir |
| %0.2 Heparin çözeltisi | Kök Hücre Teknolojileri | 7980 | |
| EGF | Canlandırıcı | PMG8041 | |
| bFGF | Invitrogen | PHG0261 | |
| Hanks'in Dengeli Tuz Çözeltisi (HBSS) (10x) | Invitrogen | 14185-052 | |
| Magnezyum sülfat (MgSO4) | Sigma-Aldrich | M7506 | |
| Sodyum bikarbonat (NaHCO3) | Sigma-Aldrich | S5761 | |
| E-64 | Sigma-Aldrich | E3132 | 10 mM stok yapın DMSO, -20 ° C'de saklayın; C |
| 6 kuyulu Plakalar | Fisher Scientific | 07-200-83 | |
| Hücre süzgeci (40 & mikro; m gözenek boyutu) | Corning | 352340 | |
| Kök hücre ayrışma çözeltisi | Kök hücre Teknolojileri | 5707 | Alternatif olarak, Accutase |
| Metil selüloz 15 cP | Sigma-Aldrich | M7027 | |
| Dulbecco'nun Modifiye Eagle's Media gibi yumuşak enzim çözeltileri kullanın % | 5 metil selüloz çözeltisi yapmak için | 2xMillipore | SLM-202-B |
| 1.7 ml Snap Cap Mikrosantrifüj Tüpü | Corning | 3620 | |
| Hamilton şırınga, 250 ve mikro; l LT iğnesiz | Fisher Scientific | 14-815-92 | |
| PB600-1 Antijen Dağıtıcı | Hamilton | 83700 | |
| Tek kullanımlık 18 G iğneler | Fisher Scientific | NC9015638 | |
| 27 ga 1/2 "luer uçlu iğne | Fisher Scientific | 14-826-48 | |
| 2,2,2-Tribromoetanol (Avertin) | Sigma-Aldrich | T48402 | |
| Betadine | Fisher Scientific | NC9386574 | |
| Puralube Oftalmik Merhem | Fisher Scientific | NC9689910 | |
| Model 900 Stereotaksik çerçeve | Kopf Instruments | ||
| VETBOND | Fisher Scientific | NC9259532 | Doku yapıştırıcısı |
| Lidokain | ShopMedVet | RXLIDO-EPI | |
| CellTiter 96 AQueous Tek Çözeltili Hücre Proliferasyon Testi (MTS) | Promega | G3580 | |
| Anti-Sox2 | Millipore | AB5603 | |
| Poliklonal Tavşan Anti-Glial Fibriler Asidik Protein (GFAP) | Dako | Z0334 ve nbsp; | |
| in vivo görüntüleme için | IVIS Kinetik | PerkinElmer | |
| K+ Tuzu Biyolüminesan Substrat | PerkinElmer | 122796 < | em>in vivo biyolüminesans görüntüleme için |
| EdU Görüntüleme Kiti | Invitrogen | C10340 | |
| MSCV Lusiferaz PGK-higro | Addgene | 18782 |