A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
يصف هذا البروتوكول عملية توليد وتوصيف المواد العضوية البولية الفئران التي تؤوي عمليات حذف في الجينات ذات الاهتمام. وتشمل الطرق حصاد الخلايا البولية الثيلية للفئران ، والنقل خارج الجسم الحي مع الفيروس الغدي الذي يقود تعبير Cre مع مروج CMV ، وفي المختبر وكذلك في توصيف الجسم الحي .
سرطان المثانة هو مجال غير مدروس ، خاصة في نماذج الفئران المهندسة وراثيا (GEMMs). كانت GEMMs المولودة مع مواقع Cre و loxP الخاصة بالأنسجة هي المعايير الذهبية لاستهداف الجينات المشروطة أو المستحثة. لتوفير نماذج تجريبية أسرع وأكثر كفاءة ، تم تطوير نظام زراعة عضوي خارج الجسم الحي باستخدام الفيروس الغدي Cre والخلايا البولية الطبيعية التي تحمل أليلات loxP متعددة من مثبطات الورم Trp53 و Pten و Rb1. يتم فصل الخلايا البولية الطبيعية إنزيميا عن أربع مثانات من الفئران الثلاثية المفلطحة (Trp53 f/f: Pten f/f: Rb1 f/f). يتم نقل الخلايا البولية خارج الجسم الحي مع الفيروس الغدي-Cre مدفوعا بمروج CMV (Ad5CMVCre). يتم استزراع عضويات المثانة المحولة ونشرها وتمييزها في المختبر وفي الجسم الحي. يستخدم PCR لتأكيد حذف الجينات في Trp53 و Pten و Rb1. يوضح تلطيخ التألق المناعي (IF) للعضويات تعبيرا إيجابيا عن علامات النسب البولي (CK5 و p63). يتم حقن المواد العضوية تحت الجلد في الفئران المضيفة لتوسيع الورم والممرات التسلسلية. تظهر الكيمياء النسيجية المناعية (IHC) ل xenografts تعبيرا إيجابيا عن CK7 و CK5 و p63 وتعبيرا سلبيا عن CK8 و Uroplakin 3. باختصار ، يعد حذف الجينات بوساطة الفيروس الغدي من الخلايا البولية اللولبية للفئران المصممة بمواقع loxP طريقة فعالة لاختبار الإمكانات السرطانية للتغيرات الجينية المحددة بسرعة.
سرطان المثانة هو رابع أكثر أنواع السرطان شيوعا لدى الرجال ويصيب أكثر من 80000 شخص سنويا في الولايات المتحدة1. كان العلاج الكيميائي القائم على البلاتين هو معيار الرعاية للمرضى الذين يعانون من سرطان المثانة المتقدم لأكثر من ثلاثة عقود. لقد تم إحداث ثورة في مشهد علاج سرطان المثانة من خلال الموافقة الأخيرة لإدارة الغذاء والدواء (FDA) على العلاج المناعي (مثبطات نقاط التفتيش المناعية المضادة ل PD-1 و PD-L1) ، و erdafitinib (مثبط مستقبلات عامل نمو الخلايا الليفية) و enfortumab vedotin (اقتران الأجسام المضادة والأدوية) 2،3،4. ومع ذلك، لا تتوفر مؤشرات حيوية معتمدة سريريا للتنبؤ بالاستجابات للعلاج الكيميائي أو العلاج المناعي. هناك حاجة ماسة إلى إنشاء نماذج ما قبل السريرية غنية بالمعلومات يمكنها تحسين فهم الآليات التي تدفع تطور سرطان المثانة وتطوير مؤشرات حيوية تنبؤية لطرق العلاج المختلفة.
تتمثل إحدى العقبات الرئيسية في الأبحاث الانتقالية للمثانة في عدم وجود نماذج ما قبل السريرية تلخص التسبب في سرطان المثانة البشري واستجابات العلاج 5,6. تم تطوير نماذج متعددة قبل السريرية ، بما في ذلك نماذج 2D في المختبر (خطوط الخلايا أو الخلايا المعاد برمجتها بشكل مشروط) ، في نماذج 3D المختبرية (المواد العضوية ، الطباعة ثلاثية الأبعاد) ، وفي نماذج الجسم الحي (xenograft ، النماذج المستحثة بالمواد المسرطنة ، المهندسة وراثيا ، و xenograft المشتقة من المريض) 2,6. تعد نماذج الفئران المهندسة وراثيا (GEMMs) مفيدة للعديد من التطبيقات في بيولوجيا سرطان المثانة ، بما في ذلك تحليلات الأنماط الظاهرية للورم ، والتحقيقات الميكانيكية للجينات المرشحة و / أو مسارات الإشارات ، والتقييم قبل السريري للاستجابات العلاجية 6,7. يمكن ل GEMMs استخدام المؤتلفات الخاصة بالموقع (Cre-loxP) للتحكم في الحذف الجيني في واحد أو أكثر من الجينات المثبطة للورم. عملية توليد GEMMs المطلوبة مع حذف الجينات المتعددة تستغرق وقتا طويلا وشاقة ومكلفة5. الهدف العام من هذه الطريقة هو تطوير طريقة سريعة وفعالة لتسليم Cre خارج الجسم الحي لإنشاء نماذج خروج المغلوب الثلاثي للمثانة (TKO) من الخلايا البولية العادية للفأر التي تحمل أليلات ثلاثية مفعول (Trp53 و Pten و Rb1)8. الميزة الرئيسية لطريقة ex vivo هي سير العمل السريع (1-2 أسابيع بدلا من سنوات من تربية الماوس). توضح هذه المقالة بروتوكول حصاد الخلايا البولية الطبيعية مع الأليلات المفلطحة، ونقل الفيروس الغدي خارج الجسم الحي، والثقافات العضوية، والتوصيف في المختبر وفي الجسم الحي في الفئران C57 BL/6J المناعية. يمكن استخدام هذه الطريقة بشكل أكبر لتوليد عضويات سرطان المثانة ذات الصلة سريريا في الفئران ذات الكفاءة المناعية التي تؤوي أي مزيج من الأليلات المفلطحة.
تمت الموافقة على جميع الإجراءات الحيوانية من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية الحيوانات واستخدامها (IACUC) في مركز روزويل بارك الشامل للسرطان ، بوفالو ، نيويورك (1395M ، 180501 السلامة البيولوجية 180502).
ملاحظة: تنفيذ الخطوات من 1 إلى 3 في نفس اليوم.
1. تشريح المثانة الفأر
2. تفكك الخلايا البولية
3. نقل الفيروسات الغدية وطلاء المواد العضوية
تحذير: يرجى توخي الحذر عند معالجة الفيروس الغدي. وينبغي لموظفي المختبرات اتباع ممارسات السلامة الأحيائية من المستوى 2 وتطهير الفيروس الغدي باستخدام 10 في المائة من المبيضات.
4. زراعة العضوية والمرور
5. زرع الخلايا العضوية في الفأر C57BL / 6J تحت الجلد
6. جمع الورم وانتشاره في الجسم الحي
يظهر سير عمل عمليات حذف الجينات بوساطة الفيروس الغدي-Cre في الخلايا البولية الثيلية للفئران في الشكل 1A. يوضح الفيديو المصاحب كيفية انفصال الخلايا البولية عن قاع المثانة وكيف يتم نقل الخلايا الثلاثية المفلطحة خارج الجسم الحي باستخدام Ad5CMVCre. أظهر الشكل 1A...
كانت GEMMs هي المعايير الذهبية لنمذجة السرطان التي بدأت من الخلايا الطبيعية ، مما يسمح باختبار عواقب الاضطرابات السرطانية المحتملة (تنشيط الجينات الورمية و / أو فقدان مثبطات الورم) بدقة. هنا ، يتم توفير بروتوكول سريع وفعال لتوليد عضويات سرطان المثانة عن طريق تحرير الجينات خارج الجسم الحي
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
تم دعم هذا العمل البحثي جزئيا من قبل NIH Grants و K08CA252161 (Q.L.) و R01CA234162 و R01 CA207757 (D.W.G.) و P30CA016056 (منحة الدعم الأساسية لمركز NCI للسرطان) ومؤسسة روزويل بارك ألاينس ومؤسسة أصدقاء المسالك البولية. نشكر ماريسا بلاسك وميلا باكهوموفا على التدقيق اللغوي للمخطوطة.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
100 μm sterile cell strainer | Corning | 431752 | |
1 mL syringe | BD | 309659 | |
25G 1.5 inches needle | EXELINT International | 26406 | |
Adenovirus (Ad5CMVCre High Titer, 1E11 pfu/ml) | UI Viral Vector Core | VVC-U of Iowa-5-HT | |
C57 BL/6J | Jackson Lab | 000664 | |
Charcoal-stripped FBS | Gibco | A3382101 | |
Collagenase/hyaluronidase | Stemcell Technologies | 07912 | |
Dispase | Stemcell Technologies | 07913 | |
DPBS, 1x | Corning | 21-031-CV | |
L-glutamine substitute (GlutaMAX) | Gibco | 35-050-061 | |
Mammary Epithelial Cell Growth medium | Lonza | CC-3150 | |
Matrix extracts from Engelbreth–Holm–Swarm mouse sarcomas (Matrigel) | Corning | CB-40234 | |
Monoclonal mouse anti-CK20 | DAKO | M7019 | IF 1:100 |
Monoclonal mouse anti-CK7 | Santa Cruz Biotechnology | SC-23876 | IHC 1:50 |
Monoclonal mouse anti-p63 | Abcam | ab735 | IHC 1:100, IF 1:50 |
Monoclonal mouse anti-Upk3 | Fitzgerald | 10R-U103A | IHC 1:50 |
Monoclonal mouse anti-Vimentin | Santa Cruz Biotechnology | SC-6260 | IF 1:100 |
Monoclonal rat anti-CK8 | Developmental Studies Hybridoma Bank | TROMA-I-s | IF 1:100 |
HERAcell vios 160i CO2 incubator | Thermo Fisher | 51033557 | |
Polyclonal chicken anti-CK5 | Biolegend | 905901 | IF 1:500 |
Primocin | InvivoGen | ant-pm-1 | |
Recombinant enzyme of trypsin substitute (TrypLE Express Enzyme) | Thermo Fisher | 12605036 | |
Signature benchtop shaking incubator Model 1575 | VWR | 35962-091 | |
Specimen Processing Gel (HistoGel) | Thermo Fisher | HG-4000-012 | |
Surgical blade size 10 | Integra Miltex | 4-110 | |
Sorvall T1 centrifuge | Thermo Fisher | 75002383 | |
Y-27632 | Selleckchem | S1049 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved