Name: conditional knockdown of gene expression in cancer cell lines to study the recruitment of monocytes/macrophages to the tumor microenvironment
Uploaded: 2017-11-23T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Conditional Knockdown of Gene Expression in Cancer Cell Lines to Study the Recruitment of Monocytes/Macrophages to the Tumor Microenvironment at JoVE.com

Forfatterne ønsker å erkjenne Jacqueline Rosenberg for korrekturlesing av manuskriptet. Dette arbeidet ble støttet av det oss Department of Health and Human Services/National Institutes of Health med et stipend for YA DeClerck (gi 5R01 CA 129377) og TJ Martell Foundation. MH Kubala er en karriere utvikling forskningsstipend pris av Saban Research Institute ved Children's Hospital Los Angeles.

Delen protokollen som bruker menneskelige monocytter fra friske frivillige følger retningslinjene i barnas Hospital Los Angeles menneskelige forskning etikk og er godkjent av institusjonelle gjennomgang styret under den menneskelige materiale Protokollen nummer: CCI 08-00208.
1. utarbeidelse av kreftcelle linjer med Tetracycline regulert shRNA uttrykk
<ol><li>Kloning av shRNA PAI-1 i Tet-pLKO-puro vektor 8 , 9<ol>
<...

<ol>
	<li>Ryding, A. D., Sharp, M. G., Mullins, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditional+transgenic+technologies.">Conditional transgenic technologies.</a> J Endocrinol. 171 (1), 1-14 (2001).</li><li>Mantovani, A., Marchesi, F., Malesci, A., Laghi, L., Allavena, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumour-associated+macrophages+as+treatment+targets+in+oncology.">Tumour-associated macrophages as treatment targets in oncology.</a> Nat Rev Clin Oncol. , (2017).</li><li>Franklin, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+cellular+and+molecular+origin+of+tumor-associated+macrophages.">The cellular and molecular origin of tumor-associated macrophages.</a> Science. 344 (6186), 921-925 (2014).</li><li>Ruffell, B., Coussens, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Macrophages+and+therapeutic+resistance+in+cancer.">Macrophages and therapeutic resistance in cancer.</a> Cancer Cell. 27 (4), 462-472 (2015).</li><li>Sharma, P., Allison, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+future+of+immune+checkpoint+therapy.">The future of immune checkpoint therapy.</a> Science. 348 (6230), 56-61 (2015).</li><li>Mizuguchi, H., Hayakawa, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characteristics+of+adenovirus-mediated+tetracycline-controllable+expression+system.">Characteristics of adenovirus-mediated tetracycline-controllable expression system.</a> Biochim Biophys Acta. 1568 (1), 21-29 (2001).</li><li>Meyer-Ficca, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+analysis+of+inducible+expression+systems+in+transient+transfection+studies.">Comparative analysis of inducible expression systems in transient transfection studies.</a> Anal Biochem. 334 (1), 9-19 (2004).</li><li>Wiederschain, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-vector+inducible+lentiviral+RNAi+system+for+oncology+target+validation.">Single-vector inducible lentiviral RNAi system for oncology target validation.</a> Cell Cycle. 8 (3), 498-504 (2009).</li><li>Wee, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PTEN-deficient+cancers+depend+on+PIK3CB.">PTEN-deficient cancers depend on PIK3CB.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 105 (35), 13057-13062 (2008).</li><li>Chen, Y., Stamatoyannopoulos, G., Song, C. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Down-regulation+of+CXCR4+by+inducible+small+interfering+RNA+inhibits+breast+cancer+cell+invasion+in+vitro.">Down-regulation of CXCR4 by inducible small interfering RNA inhibits breast cancer cell invasion in vitro.</a> Cancer Res. 63 (16), 4801-4804 (2003).</li><li>Wiznerowicz, M., Trono, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditional+suppression+of+cellular+genes:+lentivirus+vector-mediated+drug-inducible+RNA+interference.">Conditional suppression of cellular genes: lentivirus vector-mediated drug-inducible RNA interference.</a> J Virol. 77 (16), 8957-8961 (2003).</li><li>Solari, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MYCN-dependent+expression+of+sulfatase-2+regulates+neuroblastoma+cell+survival.">MYCN-dependent expression of sulfatase-2 regulates neuroblastoma cell survival.</a> Cancer Res. 74 (21), 5999-6009 (2014).</li><li>Liao, Y., Tang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inducible+RNAi+system+and+its+application+in+novel+therapeutics.">Inducible RNAi system and its application in novel therapeutics.</a> Crit Rev Biotechnol. 36 (4), 630-638 (2016).</li><li>Chen, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Boyden+chamber+assay.">Boyden chamber assay.</a> Methods Mol Biol. 294, 15-22 (2005).</li><li>Jungi, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assay+of+chemotaxis+by+a+reversible+Boyden+chamber+eliminating+cell+detachment.">Assay of chemotaxis by a reversible Boyden chamber eliminating cell detachment.</a> Int Arch Allergy Appl Immunol. 48 (3), 341-352 (1975).</li><li>Jung, H. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monoclonal+antibodies+against+autocrine+motility+factor+suppress+gastric+cancer.">Monoclonal antibodies against autocrine motility factor suppress gastric cancer.</a> Oncol Lett. 13 (6), 4925-4932 (2017).</li><li>Park, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Sorbus+commixta+on+the+invasion+and+migration+of+human+hepatocellular+carcinoma+Hep3B+cells.">Effect of Sorbus commixta on the invasion and migration of human hepatocellular carcinoma Hep3B cells.</a> Int J Mol Med. , (2017).</li><li>Schildberger, A., Rossmanith, E., Eichhorn, T., Strassl, K., Weber, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monocytes,+peripheral+blood+mononuclear+cells,+and+THP-1+cells+exhibit+different+cytokine+expression+patterns+following+stimulation+with+lipopolysaccharide.">Monocytes, peripheral blood mononuclear cells, and THP-1 cells exhibit different cytokine expression patterns following stimulation with lipopolysaccharide.</a> Mediators Inflamm. 2013, 697972 (2013).</li><li>Heil, T. L., Volkmann, K. R., Wataha, J. C., Lockwood, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+peripheral+blood+monocytes+versus+THP-1+monocytes+for+in+vitro+biocompatibility+testing+of+dental+material+components.">Human peripheral blood monocytes versus THP-1 monocytes for in vitro biocompatibility testing of dental material components.</a> J Oral Rehabil. 29 (5), 401-407 (2002).</li><li>Tsuchiya, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+and+characterization+of+a+human+acute+monocytic+leukemia+cell+line+(THP-1).">Establishment and characterization of a human acute monocytic leukemia cell line (THP-1).</a> Int J Cancer. 26 (2), 171-176 (1980).</li><li>de Almeida, M. C., Silva, A. C., Barral, A., Barral Netto, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+method+for+human+peripheral+blood+monocyte+isolation.">A simple method for human peripheral blood monocyte isolation.</a> Mem Inst Oswaldo Cruz. 95 (2), 221-223 (2000).</li><li>Flo, R. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Negative+selection+of+human+monocytes+using+magnetic+particles+covered+by+anti-lymphocyte+antibodies.">Negative selection of human monocytes using magnetic particles covered by anti-lymphocyte antibodies.</a> J Immunol Methods. 137 (1), 89-94 (1991).</li><li>Grondahl-Hansen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasminogen+activator+inhibitor+type+1+in+cytosolic+tumor+extracts+predicts+prognosis+in+low-risk+breast+cancer+patients.">Plasminogen activator inhibitor type 1 in cytosolic tumor extracts predicts prognosis in low-risk breast cancer patients.</a> Clin Cancer Res. 3 (2), 233-239 (1997).</li><li>Borgfeldt, C., Hansson, S. R., Gustavsson, B., Masback, A., Casslen, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dedifferentiation+of+serous+ovarian+cancer+from+cystic+to+solid+tumors+is+associated+with+increased+expression+of+mRNA+for+urokinase+plasminogen+activator+(uPA),+its+receptor+(uPAR)+and+its+inhibitor+(PAI-1).">Dedifferentiation of serous ovarian cancer from cystic to solid tumors is associated with increased expression of mRNA for urokinase plasminogen activator (uPA), its receptor (uPAR) and its inhibitor (PAI-1).</a> Int J Cancer. 92 (4), 497-502 (2001).</li><li>Devy, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+pro-+or+antiangiogenic+effect+of+plasminogen+activator+inhibitor+1+is+dose+dependent.">The pro- or antiangiogenic effect of plasminogen activator inhibitor 1 is dose dependent.</a> FASEB J. 16 (2), 147-154 (2002).</li><li>Bajou, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasminogen+activator+inhibitor-1+protects+endothelial+cells+from+FasL-mediated+apoptosis.">Plasminogen activator inhibitor-1 protects endothelial cells from FasL-mediated apoptosis.</a> Cancer Cell. 14 (4), 324-334 (2008).</li><li>Xu, X., Wang, H., Wang, Z., Xiao, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasminogen+activator+inhibitor-1+promotes+inflammatory+process+induced+by+cigarette+smoke+extraction+or+lipopolysaccharides+in+alveolar+epithelial+cells.">Plasminogen activator inhibitor-1 promotes inflammatory process induced by cigarette smoke extraction or lipopolysaccharides in alveolar epithelial cells.</a> Exp Lung Res. 35 (9), 795-805 (2009).</li><li>Ji, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacological+Targeting+of+Plasminogen+Activator+Inhibitor-1+Decreases+Vascular+Smooth+Muscle+Cell+Migration+and+Neointima+Formation.">Pharmacological Targeting of Plasminogen Activator Inhibitor-1 Decreases Vascular Smooth Muscle Cell Migration and Neointima Formation.</a> Arterioscler Thromb Vasc Biol. 36 (11), 2167-2175 (2016).</li><li>Carmeliet, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibitory+role+of+plasminogen+activator+inhibitor-1+in+arterial+wound+healing+and+neointima+formation:+a+gene+targeting+and+gene+transfer+study+in+mice.">Inhibitory role of plasminogen activator inhibitor-1 in arterial wound healing and neointima formation: a gene targeting and gene transfer study in mice.</a> Circulation. 96 (9), 3180-3191 (1997).</li><li>Cao, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endocytic+receptor+LRP+together+with+tPA+and+PAI-1+coordinates+Mac-1-dependent+macrophage+migration.">Endocytic receptor LRP together with tPA and PAI-1 coordinates Mac-1-dependent macrophage migration.</a> EMBO J. 25 (9), 1860-1870 (2006).</li><li>Thapa, B., Koo, B. H., Kim, Y. H., Kwon, H. J., Kim, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasminogen+activator+inhibitor-1+regulates+infiltration+of+macrophages+into+melanoma+via+phosphorylation+of+FAK-Tyr(9)(2)(5).">Plasminogen activator inhibitor-1 regulates infiltration of macrophages into melanoma via phosphorylation of FAK-Tyr(9)(2)(5).</a> Biochem Biophys Res Commun. 450 (4), 1696-1701 (2014).</li><li>Kortlever, R. M., Higgins, P. J., Bernards, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasminogen+activator+inhibitor-1+is+a+critical+downstream+target+of+p53+in+the+induction+of+replicative+senescence.">Plasminogen activator inhibitor-1 is a critical downstream target of p53 in the induction of replicative senescence.</a> Nat Cell Biol. 8 (8), 877-884 (2006).</li><li>Fang, H., Placencio, V. R., DeClerck, Y. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protumorigenic+activity+of+plasminogen+activator+inhibitor-1+through+an+antiapoptotic+function.">Protumorigenic activity of plasminogen activator inhibitor-1 through an antiapoptotic function.</a> J Natl Cancer Inst. 104 (19), 1470-1484 (2012).</li><li>Bennett, S., Breit, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variables+in+the+isolation+and+culture+of+human+monocytes+that+are+of+particular+relevance+to+studies+of+HIV.">Variables in the isolation and culture of human monocytes that are of particular relevance to studies of HIV.</a> J Leukoc Biol. 56 (3), 236-240 (1994).</li><li>Geissmann, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+monocytes,+macrophages,+and+dendritic+cells.">Development of monocytes, macrophages, and dendritic cells.</a> Science. 327 (5966), 656-661 (2010).</li><li>Bauer, M., Goldstein, M., Heylmann, D., Kaina, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+monocytes+undergo+excessive+apoptosis+following+temozolomide+activating+the+ATM/ATR+pathway+while+dendritic+cells+and+macrophages+are+resistant.">Human monocytes undergo excessive apoptosis following temozolomide activating the ATM/ATR pathway while dendritic cells and macrophages are resistant.</a> PLoS One. 7 (6), e39956 (2012).</li></ol>

Består av en rekke celletyper, er TME avgjørende for utviklingen av kreft. For å fastslå optimale forhold, tiltrekke kreftceller monocytter gjennom utskillelsen av chemotactic faktorer. Her presenterer vi en protokoll for å studere mekanismen av monocyte rekruttering av tumor celler i vitro. For dette formålet brukes en kombinasjon av induserbart gene expression system, rensing av primære menneskelige monocytter og som et eksempel på en overføring analysen, Boyden kammeret analysen.
<p class="jove_c...

Svulst forbundet makrofager (TAMs) bidra til tumor utvikling ved å fremme tumorveksten metastasering og regulering av immunrespons2. Kreft celler rekruttere inflammatoriske monocytter, som infiltrere svulst og skille ut pro-tumorigenic TAMs3. Infiltrasjon av svulst med TAMs korrelerer med dårlig kliniske utfallet, og har vært knyttet til rollen suppressive makrofager4,5. Men mekanismer for rekruttering av makrofager til svulsten er ikke bra utforsket og en bedre forståelse av involvert veier er avgjørende for videre utvikling av feltet og lovende terapier. En av utfordringene i å studere interaksjonen mellom kreftceller og normale celler i svulst microenvironment (TME) er kompleksiteten i de mekanismer og involvert, krever i vitro tilnærminger at Disseksjon av crosstalk. Her presenterer vi en allsidig metode som kan brukes til å studere den paracrine effekten av kreft celle-stammer, utskilles protein på overføring av andre celletyper som makrofager, i vitro. Bruker et system der uttrykk for shRNA mot kreft celle-avledet protein er involvert i rekrutteringen av monocytter er under kontroll av tetracycline induserbart arrangøren, er paracrine effekten av secreted protein på monocytter quantitated. I denne protokollen etterfulgt kloning av shRNA sekvenser i tetracycline regulert vektor vises av generasjon av stabil kreftcelle linjer. Videre, rensing av primære menneskelige monocytter og en Boyden kammer analysen brukes til å analysere paracrine effekten av en kreftcelle avledet protein på overføring av monocytter.
Downregulation protein koding gener brukes vanligvis med siRNA og shRNA teknikker, men ikke uten begrensninger i bruk. Den langsiktige knock-ned (KD) av gener kan framprovosere sekundære adaptive svar som forstyrrer eksperimentelle resultater. Timelige kontroll over genuttrykk gjør det utfordrende å studere dynamisk rollen til et protein over tid eller rollen til en protein er avgjørende for cellen overlevelse. Dette problemet er særlig viktig i i vivo innstillinger, der rollen til en protein i tumor utvikling og progresjon kreve downregulation i uttrykket protein av interesse bare etter svulst er opprettet. Betinget KD har fordelen av å forhindre en for tidlig dødelig effekt av KD på celler og aktiverer analyse av rollen av proteinet i ulike stadier av tumor vekst, mens ubetinget KD kan føre til mangel på tumor utvikling.
En rekke betinget KD systemer er utviklet for å løse begrensningene for stabil KD. Betinget gene expression systemene inkluderer isoinokosterone-induserbart overuttrykte systemer, den Cytochrome P-450 induksjon system1, og tetracycline regulert gene expression systemer. Tetracycline regulert gene expression-systemer tillater kontroll over uttrykk for shRNA på tillegg av antibiotika tetracycline (eller dens mer stabil analog - doxycycline). I Tet-ON systemer, uttrykk for shRNA er indusert i nærvær av tetracycline/doxycycline resulterer i en genuttrykk KD, mens i Tet av systemer, uttrykk for shRNA er undertrykt i nærvær av tetracycline resulterer i genuttrykk. En ulempe av tetracycline-induserbart system er tidligere rapportert lave nivåer av uttrykk for shRNA i fravær av doxycycline - såkalte leakiness6,7. Tet-on beskrevet systemet her, ved administrasjon av tetracycline, bindingen constitutively uttrykt tetracycline repressor (TetR) protein Tet svarer element (TRE) sekvensen i H1 promoter regionen shRNA av interesse er undertrykt. Dette gir uttrykk for shRNA og hemming av oversettelse av protein interesse tetracycline-avhengige måte8,9.
Andre tilgjengelige Tet-ON-systemer inkluderer samtidige banke på Tejo sekvens mellom TATA boksen og proksimale rekkefølge element (PSE) og mellom TATA boksen og transkripsjon starte nettsted utviklet av Chan et al. 10 dette systemet krever mindre enn giftige doser av tetracycline å regulere shRNA uttrykk, men under en ikke-indusert stat, lave nivåer av shRNA uttrykkes. Krüppel-assosiert boks (KRAB) basert Tet-ON systemet11 inneholder KRAB, en sink finger protein, som fag gener ligger innenfor en 3 kb KRAB binding området til transcriptional undertrykkelse. Chimeric protein tTRKRAB kan binde til Tejo, og på grunn av det store spekter av DNA kontrollerbar kapasitet, Tejo ikke trenger å være begrenset mellom transkripsjon området og arrangøren og har lav innvirkning på aktiviteten til arrangøren. Under ikke-indusert staten, ble kontrollerbar RNA forstyrrelser systemet rapportert til å vise et lavere nivå av lekkasje uttrykk for shRNA11,12; det krever imidlertid en sekvensiell, to-vector kloning tilnærming. I forhold til tidligere utviklet betinget KD systemer som isoinokosterone-induserbart overuttrykte systemet eller Cytochrome P-450 induksjon system, tetracycline regulert systemet har fordelen av sin robusthet og Reversibilitet, og derfor er de brukes rutinemessig system13. Systemet brukes i denne protokollen har en fordel dobbelt Tejo banke i systemene og KRAB Tet-ON som det krever rett frem, enkelt vektor kloning, tillater rask generasjon av flere kloner, og det har svært lave nivåer av leakiness i den fravær av doxycycline.
TME er avgjørende for utviklingen av kreft. For å lette tumor vekst, rekruttere kreftceller inflammatoriske monocytter av sekresjon chemotactic proteiner. Rekruttert monocytter infiltrere svulsten og skille ut pro-tumorigenic TAMs som bidrar til tumor vekst og metastasering. In vitro studier av immun cellen rekruttering utnytte migrasjon analyser, Boyden kammeret analysen er mye brukt14,15,16,17. I denne analysen, er chemoattractant protein kilden, for eksempel kreftceller, eller en renset protein, plassert i bunnen kammeret. Immunceller plasseres i det øvre kammeret atskilt med porøs membran fra nederste. Celler migrere mot økende gradient av chemoattractant, og de som finnes på undersiden av membran er farget og regnet under mikroskopet. Her teste vi funksjonen chemoattractant Plasminogen aktivator Inhibitor 1 (PAI-1) på monocytter ved å generere stabil, induserbart kreftcelle linjer der uttrykk for PAI-1 er regulert av doxycycline tillegg. Vi bruker menneskelige primære monocytter i Boyden kammeret migrasjon analysen for å vurdere rollen PAI-1 i monocytt migrasjon. Forskjellene mellom menneskelig primære monocytter og brukte monocytic cellelinjer som THP1 er rapportert og inkluderer forskjellige cytokin uttrykk mønstre18; 5-10 fold økning i TNF-α uttrykk nivåene av THP1 celler sammenlignet eksempelvis menneskelige monocytter19. THP1 celler er avledet fra menneskelige leukemi monocytic celler, er lett å vedlikeholde og spre med gjennomsnittlig dobling tid 19-50 h20. Tvert imot, er menneskelig monocytter preget av en kort levetid i fravær av vekstfaktorer. Siden monocytter er renset fra blodet av givere, en god del variasjon oppstår blant personene og avhengig av metoden rensing oppstå forurensning med andre celletyper. Likevel primære monocytter er relevante og det er anbefalt å bruke eller bekrefte resultatene med de monocytic linjene med primære monocytter i biologiske19. Her beskriver vi en protokoll for rensing av menneskelig primære monocytter fra perifert blod. Alternative metoder for monocytt rensing inkluderer tetthet gradert og vedheft protokoller og to steg fremgangsmåte med enkelt graderinger av Ficoll-Hypaque etterfulgt av Percoll gradient21. Renheten av monocyte befolkningen ved de metoder varierer mellom 70-90%. Metoden beskrevet her bruker en tetthet gradert etterfulgt av en negativ immun utvalg22 og gjør rensing av menneskelig monocytter uten direkte kontakt med antistoffer, og dermed unngå utilsiktet aktivisering og resulterer i en > 95% ren befolkningen av monocytter.
Protokollen presenteres her brukes for å sette opp en funksjonell Tet-ON system for genuttrykk KD i menneskets kreftcelle linjer til å studere chemoattractant effekten av kreft-avledet secreted protein PAI-1 på monocytter. PAI-1 er overexpressed av en rekke svulster og uttrykket korrelerer paradoksalt med dårlig kliniske utfallet23,24. Pro-tumorigenic rollen som PAI-1 er et resultat av sin pro-angiogenic og anti-apoptotisk fungerer25,26. PAI-1 har vist seg å bidra til betennelse ved å fremme rekrutteringen av makrofager til området av betennelse27. PAI-1 ble vist å fremme glatt muskel cellmigration28,29 og delta i Mac-1 avhengige macrophage overføring30. PAI-1 overuttrykte har også blitt vist å betydelig forbedre rekruttering av rå 264.7 makrofager i B16F10 melanom svulster31. Men har rollen som PAI-1 i TAM overføring ikke blitt undersøkt i detalj. Vi bruker beskrevet protokollen for å besvare spørsmålet om PAI-1 tiltrekker monocytter til kreftceller. Denne metoden gjør at Disseksjon av crosstalk mellom svulst og TME ved å stanse secreted protein i kreftcellene og analysere komponentene i TME.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="868">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:405px;">Tet-pLKO-puro lentiviral vector</td>
			<td style="width:177px;">Addgene</td>
			<td style="width:119px;">21915</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">FBS (Tetracycline-free)</td>
			<td style="width:177px;">Omega Scientific</td>
			<td style="width:119px;">FB-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Histopaque</td>
			<td style="width:177px;">Sigma</td>
			<td>10771-500ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">EasySep Human Monocyte Enrichment Kit</td>
			<td style="width:177px;">StemCell</td>
			<td>19059</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">EasySep Magnet</td>
			<td style="width:177px;">StemCell</td>
			<td>18002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">EcoRI HF</td>
			<td style="width:177px;">NEB</td>
			<td>R3101S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">AgeI HF</td>
			<td style="width:177px;">NEB</td>
			<td>R3552S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cut Smart buffer</td>
			<td style="width:177px;">NEB</td>
			<td>B7200S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">EndoFree Plasmid Maxi Kit</td>
			<td style="width:177px;">Qiagen</td>
			<td>12362</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">PROMEGA Wizard SV Gel and PCR Cleanup System</td>
			<td style="width:177px;">PROMEGA</td>
			<td>A9281</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">psPAX vector</td>
			<td style="width:177px;">Addgene</td>
			<td style="width:119px;">12260</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">pMD2.G vector</td>
			<td style="width:177px;">Addgene</td>
			<td style="width:119px;">12259</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:405px;">One Shot Stbl3 Chemically Competent&#160;E. coli</td>
			<td style="width:177px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">C737303</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Hema 3 stain set for Wright-Giemsa stain</td>
			<td style="width:177px;">Protocol</td>
			<td style="width:119px;">123-869</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">HEK293 cells</td>
			<td style="width:177px;">ATCC</td>
			<td style="width:119px;">CRL-1573</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">PBS</td>
			<td style="width:177px;">Corning</td>
			<td style="width:119px;">21-031-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">XhoI restriction enzyme</td>
			<td style="width:177px;">NEB</td>
			<td>R0146S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ligase</td>
			<td style="width:177px;">NEB</td>
			<td>M0202S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ligase buffer</td>
			<td style="width:177px;">NEB</td>
			<td>M0202S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">EDTA 0.5 M solution</td>
			<td style="width:177px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">R1021</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td>Lipofectamine 2000</td>
			<td style="width:177px;">Invitrogen</td>
			<td>11668019</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:405px;">The Big Easy&#34; EasySep Magnet</td>
			<td style="width:177px;">Stem Cell</td>
			<td style="width:119px;">18001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:405px;">0.1% Poly-L-Lysine solution</td>
			<td style="width:177px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">P8920</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sodium Acetate</td>
			<td style="width:177px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">S7670</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sodium butyrate</td>
			<td style="width:177px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">B5887</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">0.45 &#956;M syringe filters</td>
			<td style="width:177px;">VWR International</td>
			<td>28145-479</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">NaOH</td>
			<td style="width:177px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">S5881-500g</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tris(hydroxymethyl)aminomethane (Tris)</td>
			<td style="width:177px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:119px;">15504-020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sodium Chloride(NaCl)</td>
			<td style="width:177px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">S7653-5 kg</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">Magnesium Chloride (MgCl2)</td>
			<td style="width:177px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">M8266-100g</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">dithioerythritol (DTE)</td>
			<td style="width:177px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">B8255-5g</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ethanol (EtOH)</td>
			<td style="width:177px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">792780</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">tryptone</td>
			<td style="width:177px;">Amresco</td>
			<td style="width:119px;">J859-500g</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">yeast extract</td>
			<td style="width:177px;">Fluka</td>
			<td style="width:119px;">70161-500g</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Bacto agar</td>
			<td style="width:177px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">214010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ampicillin</td>
			<td style="width:177px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">A9393-5g</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Dulbecco&#8217;s Modified Eagle&#8217;s Medium (DMEM)</td>
			<td style="width:177px;">Corning</td>
			<td style="width:119px;">10-013-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">phosphate-buffered saline (PBS)</td>
			<td style="width:177px;">Corning</td>
			<td style="width:119px;">21-031-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid (HEPES)</td>
			<td style="width:177px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">H3375</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">puromycin</td>
			<td style="width:177px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">P9620</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Doxycycline hyclate</td>
			<td style="width:177px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">D9891-25g</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Roswell Park Memorial Institute (RPMI)</td>
			<td style="width:177px;">Corning</td>
			<td style="width:119px;">10-040-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:405px;">0.5 M EDTA pH 8.0</td>
			<td style="width:177px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">R1021</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:405px;">Falcon Permeable Support for 24 Well Plate with 8.0&#956;m Transparent PET Membrane</td>
			<td style="width:177px;">Becton Dickinson</td>
			<td style="width:119px;">353097</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:405px;">Bovine Serum Albumin</td>
			<td style="width:177px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">A7906</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cotton-Tipped Applicator&#160;</td>
			<td style="width:177px;">Medline</td>
			<td style="width:119px;">MDS202000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Protocol Hema 3 STAT pack&#160;</td>
			<td style="width:177px;">Fisher Scientific Company</td>
			<td style="width:119px;">123-869</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Resolve Immersion Oil, High Viscosity</td>
			<td style="width:177px;">Richard Allan Scientific</td>
			<td style="width:119px;">M4004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:405px;">Penicillin Streptomycin</td>
			<td style="width:177px;">Gibco</td>
			<td style="width:119px;">15140122</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

conditional knockdown of gene expression in cancer cell lines to study the recruitment of monocytes/macrophages to the tumor microenvironment

siRNA og shRNA-mediert slå ned (KD) metoder å regulere genuttrykk er uvurderlig verktøy for å forstå gen og protein. Men i tilfelle at KD av proteinet rundt har en dødelig effekt på celler eller den forventede effekten av KD er tidsavhengige, ubetinget KD metoder ikke riktig. Betinget systemer er mer egnet i disse tilfellene, og har vært gjenstand for mye interesse. Disse inkluderer isoinokosterone-induserbart overuttrykte systemer, Cytochrome P-450 induksjon system1, og tetracyclin regulert gene expression systemer.
Tetracycline regulert gene expression systemet muliggjør reversibel kontroll over protein uttrykk ved induksjon av shRNA uttrykk i nærvær av tetracycline. I denne protokollen presenterer vi en eksperimentell design bruke funksjonell Tet-ON system i menneskets kreftcelle linjer for betinget regulering av genuttrykk. Deretter viser vi bruk av dette systemet i studiet av svulst celle-monocytt interaksjon.

Tre shRNA sekvenser ble testet for den mest effektive KD PAI-1. For dette, ble shRNA sekvenser mot PAI-1 og eggerøre (tabell 1) klonet i Tet-pLKO-puro uttrykk vektor følger protokollen beskrevet ovenfor. HT-1080 fibrosarcoma celle linjen var stabilt transfekterte med genererte konstruksjoner og cellene ble behandlet med doxycycline for 3 dager. Uttrykk for PAI-1 ble bekreftet av Western blotting ()figur 2A) og intensiteten ...

Watch this Scientific Journal Video about Conditional Knockdown of Gene Expression in Cancer Cell Lines to Study the Recruitment of Monocytes/Macrophages to the Tumor Microenvironment at JoVE.com

Conditional Knockdown of Gene Expression in Cancer Cell Lines to Study the Recruitment of Monocytes/Macrophages to the Tumor Microenvironment

Denne protokollen fungerer som en ordning for å sette opp en funksjonell Tet-ON-system i kreftcelle linjer og dets senere bruk, spesielt for å studere rollen til svulst celle-avledet proteiner i rekrutteringen av monocytter/makrofager til tumor microenvironment.

Betinget Knockdown av genuttrykk i kreftcelle linjer å studere rekruttering av monocytter/makrofager til Tumor Microenvironment

siRNA and shRNA-mediated knock down (KD) methods of regulating gene expression are invaluable tools for understanding gene and protein function. However, ...

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Lung Tumor Cell Recruitment Assay

Lunge svulst celle rekruttering analysen

To investigate the molecular mechanisms governing tumor metastasis, various assays using the mouse as a model animal have been proposed. Here, we ...

The Drosophila Imaginal Disc Tumor Model: Visualization and Quantification of Gene Expression and Tumor Invasiveness Using Genetic Mosaics

The Drosophila Imaginal Disc Tumor Model: Visualization and Quantification of Gene Expression and Tumor Invasiveness Using Genetic Mosaics

De<em&gt; Drosophila</em&gt; Imaginal Disc Tumor Model: Visualisering og Kvantifisering av genekspresjon og Tumor Invasivitet Bruke Genetic Mosaikk

Drosophila melanogaster has emerged as a powerful experimental system for functional and mechanistic studies of tumor development and progression in the ...

Detection of Mitochondria Membrane Potential to Study CLIC4 Knockdown-induced HN4 Cell Apoptosis In Vitro

Detection of Mitochondria Membrane Potential to Study CLIC4 Knockdown-induced HN4 Cell Apoptosis In Vitro

Påvisning av mitokondrier membran potensial til å studere CLIC4 Knockdown-indusert HN4 celle apoptose In Vitro

Depletion of the mitochondrial membrane potential (MMP, &#916;&#936;m) is considered the earliest event in the apoptotic cascade. It even occurs ahead of ...

In Vivo EPR Assessment of pH, pO2, Redox Status, and Concentrations of Phosphate and Glutathione in the Tumor Microenvironment

In Vivo EPR Assessment of pH, pO2, Redox Status, and Concentrations of Phosphate and Glutathione in the Tumor Microenvironment

I Vivo EPR vurdering av pH, pO2, Redox Status, og konsentrasjoner av fosfat og glutation i svulst Microenvironment

This protocol demonstrates the capability of low-field electron paramagnetic resonance (EPR)-based techniques in combination with functional paramagnetic ...

Virus Delivery of CRISPR Guides to the Murine Prostate for Gene Alteration

Virus levering CRISPR guider til Murine prostata for Gene endring

With an increasing incidence of prostate cancer, identification of new tumor drivers or modulators is crucial. Genetically engineered mouse models (GEMM) ...

Live-Cell Imaging Assays to Study Glioblastoma Brain Tumor Stem Cell Migration and Invasion

Live-celle Imaging analyser studie Glioblastoma hjerne svulst stamcelleforskningen migrasjon og invasjon

Glioblastoma (GBM) is an aggressive brain tumor that is poorly controlled with the currently available treatment options. Key features of GBMs include ...

Establishing Cell Lines Overexpressing DR3 to Assess the Apoptotic Response to Anti-mitotic Therapeutics

Etablere linjer Overexpressing DR3 å vurdere apoptotisk svaret anti-mitotisk Therapeutics

Studying the function of a gene of interest can be achieved by manipulating its level of expression, such as decreasing its expression with knockdown cell ...

Analyzing Tumor Gene Expression Factors with the CorExplorer Web Portal

Analysere tumor Gene Expression faktorer med CorExplorer Web portal

Differential gene expression analysis is an important technique for understanding disease states. The machine learning algorithm CorEx has shown utility ...

Analysis of Side Population in Solid Tumor Cell Lines

Analyse av sidepopulasjon i faste tumorcellelinjer

Cancer stem cells (CSCs) are an important cause of tumor growth, metastasis, and recurrence. Isolation and identification of CSCs are of great ...

Combined Conditional Knockdown and Adapted Sphere Formation Assay to Study a Stemness-Associated Gene of Patient-derived Gastric Cancer Stem Cells

Kombinert betinget knockdown og tilpasset sfæreformasjonsanalyse for å studere et stemness-assosiert gen av pasientavledede magekreft stamceller

Cancer stem cells (CSCs) are implicated in tumor initiation, development and recurrence after treatment, and have become the center of attention of many ...