Name: multimodal bioluminescent and positronic-emission tomography/computational tomography imaging of multiple myeloma bone marrow xenografts in nog mice
Uploaded: 2019-01-07T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Multimodal Bioluminescent and Positronic-emission Tomography/Computational Tomography Imaging of Multiple Myeloma Bone Marrow Xenografts in NOG Mice at JoVE.c

この作品は、VA のメリット grant1I01BX001532 から、アメリカ合衆国退役軍人事務生物医学研究所研究部によって支えられた、開発サービス (BLRDS)、ピアノ ・ ヨーロッパに認めて VA 臨床科学 R & D サービス (からサポートメリット賞を受賞 I01CX001388) VA リハビリテーション R & D サービス (メリット賞を受賞 I01RX002604)。さらにサポートは j. k. にカリフォルニア大学ロサンゼルス校教員シード補助から来たこれらの内容米国退役軍人局や米国政府の見解を必ずしも表さない。

以下に述べるすべての動物手続機関動物ケアおよび使用委員会 (IACUC) 大きいロサンゼルス VA 医療システムのによって承認された、生殖不能および病原体フリーの条件の下で行われました。
1. ルシフェラーゼ発現 8226 細胞 (8226 ・ リュック) の準備
<ol><li>ヒト MM 細胞株 10% 牛胎児血清 (FBS) と 95% 空気と 5% 二酸化炭素 (CO2) 加湿雰囲気で 37 ° C で 1% ペニシリン-スト?...

<ol>
	<li>Raab, M. S., Podar, K., Breitkreutz, I., Richardson, P. G., Anderson, K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+Myeloma.">Multiple Myeloma.</a> The Lancet. 374 (9686), 324-339 (2009).</li><li>Galson, D. L., Silbermann, R., Roodman, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+Multiple+Myeloma+Bone+Disease.">Mechanisms of Multiple Myeloma Bone Disease.</a> BoneKEy Reports. 1, 135 (2012).</li><li>Anderson, K. C., Carrasco, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathogenesis+of+Myeloma.">Pathogenesis of Myeloma.</a> Annual Review of Pathology. 6, 249-274 (2011).</li><li>Reagan, M. R., Rosen, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Navigating+the+Bone+Marrow+Niche:+Translational+Insights+and+Cancer-Driven+Dysfunction.">Navigating the Bone Marrow Niche: Translational Insights and Cancer-Driven Dysfunction.</a> Nature Reviews Rheumatology. 12 (3), 154-168 (2016).</li><li>Frost, 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=Mammalian+Target+of+Rapamycin+Inhibitors+Induce+Tumor+Cell+Apoptosis+in+Vivo+Primarily+by+Inhibiting+Vegf+Expression+and+Angiogenesis.">Mammalian Target of Rapamycin Inhibitors Induce Tumor Cell Apoptosis in Vivo Primarily by Inhibiting Vegf Expression and Angiogenesis.</a> Journal of Oncology. 2013, 897025 (2013).</li><li>Mysore, V. S., Szablowski, J., Dervan, P. B., Frost, P. 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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=Characterization+of+a+Novel+Mouse+Model+of+Multiple+Myeloma+and+Its+Use+in+Preclinical+Therapeutic+Assessment.">Characterization of a Novel Mouse Model of Multiple Myeloma and Its Use in Preclinical Therapeutic Assessment.</a> PLoS One. 8 (2), e57641 (2013).</li><li>Gould, S. J., Subramani, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Firefly+Luciferase+as+a+Tool+in+Molecular+and+Cell+Biology.">Firefly Luciferase as a Tool in Molecular and Cell Biology.</a> Analytical Biochemistry. 175 (1), 5-13 (1988).</li><li>Czernin, J., Phelps, M. 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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=An+in+Vivo+Molecular+Imaging+Probe+(18)F-Annexin+B1+for+Apoptosis+Detection+by+Pet/Ct:+Preparation+and+Preliminary+Evaluation.">An in Vivo Molecular Imaging Probe (18)F-Annexin B1 for Apoptosis Detection by Pet/Ct: Preparation and Preliminary Evaluation.</a> Apoptosis. 18 (2), 238-247 (2013).</li></ol>

MM6,9,11,12,13の臨床異種移植モデルの様々 なにもかかわらず腫瘍/BM BM 微小環境相互作用を学習する能力は困難14します。 ここで説明したテクニックは、NOG マウス骨格に 8226 リュック腫瘍細胞の迅速かつ再現性の高い生着。
このプロ?...

ミリメートルは悪性プラズマ BM に潜入し骨破壊、貧血、腎機能障害、感染症を引き起こす B 細胞から成っている不治の病です。MM は、すべての造血器腫瘍1の 10%-15% アップになります、スケルトンの2を含むに最も多いがんです。MM の開発は最終的に BM3にホーミングする前にリンパ組織の濾胞で確立されている長命の形質細胞の発癌に由来します。BM は非常に異種のニッチによって特徴付けられる多様性と重要な細胞成分、低 pO2 (低酸素)、豊富な血管新生、複雑な細胞外マトリックス MM 2005 年 124に貢献する、サイトカインおよび成長因子のネットワークの地域を含みます。したがって、厳密に BM 中にしみ込んでいる腫瘍によって特徴付けられる播種 MM 異種移植モデルの開発では、MM 病理学生体内で5,6を研究する非常に強力かつ臨床的に関連するツールとなります。ただし、多くの技術的なハードルは、高価とを適用することは困難それらを作るほとんどの xenograft モデルの有効性を制限できます。これは直接観察し、することがなく腫瘍成長/生存率の変化を測定する能力に一貫性と再現性のある腫瘍生着 BM ニッチ内腫瘍開発と制限に長期の時間に関連する問題が含まれています実験7,8のコースの間にマウスを犠牲に。
このプロトコルは、宮川らによって最初に開発された変更された異種移植モデルを使用します。9、骨髄腫細胞と静脈内 (IV) チャレンジ結果、「普及」BM NOD/SCID/IL-2γ(null) (NOG) マウス10に一貫して再現性をもって接が腫瘍。リュック アレルと 8226 ヒト MM 細胞株の安定したトランスフェクションによりこれらの腫瘍の場可視化を実現し、これらの明らかな移植腫瘍細胞6によって生成される、バリの変化を連続測定します。重要なは、NOG マウス骨格に接が具体的に似たような傾向を持つ、様々 なその他リュックを表現するヒト MM 細胞株 (例えば、U266 および OPM2) を利用するこのモデルを拡張できます。ペット像にて一緒にによって ( 18F-FDG) など放射性プローブの吸収を測定することによってマウスの生物発光イメージングによる腫瘍の同定を後すると、これにより重要な追加特性の生化学腫瘍/骨髄微小環境の内で (すなわち代謝、低酸素症の変化、アポトーシス誘導作用の変化) の経路。標識、生物発光、蛍光プローブと MM 進行と病理学の生体を研究するために使用することができますマーカーの広い範囲の可用性によっては、このモデルの大きな強みを強調できます。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>8226 human myeloma cell line</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>CCL-155</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ Mice (NOG)</td>
			<td>Jackson Labs</td>
			<td>5557</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VivoGlo Luciferin substrate</td>
			<td>Promega</td>
			<td>P1041</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hypoxyprobe-1Kit</td>
			<td>HPL</td>
			<td>HP1-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PE-CD45 (clone H130)</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>555483</td>
			<td>Used for flow cytometry to identify human CD45+ tumor cells in BM exudate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>rabbit anti-human CD45 (clone D3F8Q)</td>
			<td>Cell Signaling Technology</td>
			<td>70527</td>
			<td>Primary antibody used for Immunohistochemistry of excised bone</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat Anti-rabbit IgG (HRP conjugated)</td>
			<td>ABCAM</td>
			<td>ab205718</td>
			<td>Seconday antibody used for Immunohistochemistry of excised bone</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dual-Luciferase Reporter Assay System</td>
			<td>Promega</td>
			<td>E1910</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pGL4.5 Luciferase Reporter Vector</td>
			<td>Promega</td>
			<td>E1310</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IVIS Lumina XRMS In Vivo Imaging System</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sofie G8 PET/CT Imaging System</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

multimodal bioluminescent and positronic-emission tomography/computational tomography imaging of multiple myeloma bone marrow xenografts in nog mice

多発性骨髄腫 (MM) 腫瘍は骨髄 (BM) で接がし、彼らの生存と進行はこの微小環境に存在する複雑なの分子・細胞相互作用に依存しています。まだ BM 微小環境はできません簡単にレプリケートされた生体外で、潜在的多く体外と体外実験モデルの生理学的な関連性を制限します。どちらのルシフェラーゼ (リュック) の異種移植モデルを用いたこれらの問題を克服することができます-8226 MM transfected セルがマウス骨格に接が具体的。これらのマウスは、適切な基質を与えられている、D-ルシフェリン、腫瘍の成長と生存に及ぼす療法は、腫瘍の生体内で生成される発光イメージ (結合) の変化を測定することによって分析できます。このバリ データ ポジトロニック放出断層撮影法・計算トモグラフィー (PET/CT) による代謝マーカー 2 と結合-デオキシ - 2-(18F) フッ素 D-グルコース (18F-FDG) を使用して、時間をかけて腫瘍代謝の変化を監視します。腫瘍/骨髄微小環境における複数の非侵襲的測定のためこれらのイメージング プラットフォームを許可します。

初期のパイロット研究では MM の腫瘍が簡単に扁平上皮形成 (100% の成功率) が NOD/SCID マウスに 8226 リュック細胞の IV 注射はバミューダ諸島しみ込んで MM の腫瘍を開発しなかった。対照的に、NOG マウスに 8226 細胞の IV 課題内に生成 (15-25 日) 腫瘍スケルトン (と非骨格組織、肝臓や脾臓などの唯一のまれに形成された腫瘍)。物理的に動物を調べることによって、骨格の...

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Multimodal Bioluminescent and Positronic-emission Tomography/Computational Tomography Imaging of Multiple Myeloma Bone Marrow Xenografts in NOG Mice

NOG マウスの多発性骨髄腫, 骨髄異種のマルチ モーダルな発光とポジトロニック放出断層レントゲン写真撮影/計算断層イメージング

ここで生物発光を用いて、x 線、および陽電子放出断層撮影/コンピューター断層撮影の画像どのように阻止 mTOR の活性を研究する異種移植モデルにおける骨髄にしみ込んで骨髄腫腫瘍に影響を与えます。骨髄にしみ込んで骨髄腫腫瘍生体内ターゲット療法の抗骨髄腫効果の生理学的、非侵襲的関連性とマルチ モーダル解析が可能になります。

Multiple myeloma (MM) tumors engraft in the bone marrow (BM) and their survival and progression are dependent upon complex molecular and cellular ...

この方法は、骨髄微小環境の役割と生着骨髄腫腫瘍の生存に関する重要な質問に答えるために使用することができます。この手順の主な利点は、縦方向抗薬物研究に適用することができ、非侵襲的な方法で複数の生化学的経路をアッセイするために使用できることです。実験当日、8226ルシファーゼトランスファクタル細胞を200 RCFの氷冷PBSで200 RCFで3回、1回の百分数で5分間洗浄し、新鮮な氷冷PBS中のペレットを1匹の氷冷PBS200マイクロリットル当たり200マイクロリットル当たり6細胞あたり5倍から6番目の細胞で再懸濁した。次に、4〜6週齢のNOGマウスでつま先ピンチへの応答の欠如を確認し、動物の目に眼科軟膏を適用する。26ゲージ針を備えた1ミリリットルのインスリン注射器に細胞をロードする。動物の尾静脈に細胞の全容を注入し、マウスをケージに戻す前に、完全な回復まで監視する。チャレンジ後10~20日、各生着動物に200マイクロリットルのインビボグレードD-ルシフェリン基質を無菌生理食塩水内腹腔内に注入する。麻酔動物を注射後5~10分以内に小さな動物イメージングシステムの中で、スピーニンの位置に置きます。対応するイメージングソフトウェア内の関心のある選択された領域の平均輝度を測定します。8226ルシファーゼ腫瘍の標的治療のために、ちょうど実証したように、各動物のベースライン生物発光を測定した後、動物を治療群に無作為化し、テムシロリムスまたは生理食塩水の一連の200マイクロリットルIP注入で各マウスを治療する。ルシファーゼ活性を週に2回測定し、時間の経過に伴う生物発光の変化をプロットします。腫瘍代謝の変化を測定するために、最初にマウスのホームケージから24時間食べ物を取り除き、過剰な非特異的標識フルデオキシグルコース取り込みを避ける。翌日、滅菌生理食塩水で18フッ素蛍光標識フルデオキシグルコースプローブの500〜100マイクロキュリーを1回のマウスあたり100マイクロリットルの最終体積に希釈し、用量較正装置でプローブの時間と活性を記録する。プローブが準備ができたら、最初の麻酔動物をヘッドを向けた加熱パッドに置き、26ゲージ針を装備したシールドされた1ミリリットルのインスリン注射器を使用して、プローブの100マイクロリットルを尾静脈に注入します。針と注射器の残留放射能を用量キャリブレーターで測定し、活性と時間をメモします。次に、小動物PET CTイメージングシステムにおける生着腫瘍に対応する選択された関心領域における放射性標識フルデオキシグルコース活性を測定する。骨髄腫瘍の生着が成功した場合、実証したように生物発光イメージングによって確認できる。複数の動物の連続画像化は、骨髄が多発性骨髄腫腫瘍を生着した分布を可視化するために使用することができる。さらに光学イメージングX線分析は、マウス骨格内の多発性骨髄腫腫瘍の正確な位置および分布の迅速かつ非侵襲的な決定を示す。これらの生着腫瘍細胞によって産生される生物発光は、腫瘍増殖の変化を評価するために逐次および非侵襲的に測定することができる。さらに、mTOR阻害剤であるテムシロリムスで治療したマウスの生存をモニタリングし、腫瘍標識フルデオキシグルコース取り込みのための陽電子放出およびコンピュータ断層撮影分析を使用して、グルコース代謝のテムシロリムス媒介性変化を実証することができる。この手順を実行している間、細胞IEVを注入することが重要です。静脈に細胞を注入しないと、注射部位の近くに非骨髄が生着した腫瘍細胞が形成されることがわかりました。この手順に従って、免疫組織化学およびマイクロCTのような他の方法は、骨アーキテクチャおよび非腫瘍細胞および分子成分の骨髄環境に対する腫瘍の影響に関する質問に対処するために使用することができる。

Research

JoVE Journal

Cancer Research

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

単球/マクロファージにおける腫瘍微小環境の採用を検討する癌細胞株における遺伝子発現の条件付きのノックダウン

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

Comprehensive Protocol to Sample and Process Bone Marrow for Measuring Measurable Residual Disease and Leukemic Stem Cells in Acute Myeloid Leukemia

サンプルおよび測定可能な残存病変と急性骨髄性白血病の白血病幹細胞を測定するプロセス骨髄に対する包括的なプロトコル

Response criteria in acute myeloid leukemia (AML) has recently been re-established, with morphologic examination utilized to determine whether patients ...

Dual Effects of Melanoma Cell-derived Factors on Bone Marrow Adipocytes Differentiation

デュアル骨髄脂肪細胞分化に及ぼす悪性黒色腫細胞由来因子

The crosstalk between bone marrow adipocytes and tumor cells may play a critical role in the process of bone metastasis. A variety of methods are ...

Fluorescence Molecular Tomography for In Vivo Imaging of Glioblastoma Xenografts

Fluorescence Molecular Tomography for In Vivo Imaging of Glioblastoma Xenografts

膠芽腫の異種移植片の生体内イメージング用蛍光分子トモグラフィー

Tumorigenicity is the capability of cancer cells to form a tumor mass. A widely used approach to determine if the cells are tumorigenic is by injecting ...

Repression of Multiple Myeloma Cell Growth In Vivo by Single-wall Carbon Nanotube (SWCNT)-delivered MALAT1 Antisense Oligos

Repression of Multiple Myeloma Cell Growth In Vivo by Single-wall Carbon Nanotube SWCNT-delivered MALAT1 Antisense Oligos

単層カーボンナノ チューブ (SWCNT) による生体内での多発性骨髄腫細胞の増殖の抑制-MALAT1 アンチセンス Oligos を配信

The single-wall carbon nanotube (SWCNT) is a new type of nanoparticle, which has been used to deliver multiple kinds of drugs into cells, such as ...

In Vivo Imaging and Quantitation of the Host Angiogenic Response in Zebrafish Tumor Xenografts

ゼブラフィッシュ腫瘍異種移植片における宿主血管新生応答の生体内イメージングと定量

Tumor angiogenesis is a key target of anti-cancer therapy and this method has been developed to provide a new model to study this process in vivo. A ...

Establishment and Analysis of Three-Dimensional (3D) Organoids Derived from Patient Prostate Cancer Bone Metastasis Specimens and their Xenografts

Establishment and Analysis of Three-Dimensional 3D Organoids Derived from Patient Prostate Cancer Bone Metastasis Specimens and their Xenografts

患者前立腺癌骨転移標本及びその異種移植片に由来する3次元(3D)オルガノイドの確立と解析

Three-dimensional (3D) culture of organoids from tumor specimens of human patients and patient-derived xenograft (PDX) models of prostate cancer, referred ...

Drug Screening of Primary Patient Derived Tumor Xenografts in Zebrafish

ゼブラフィッシュにおける原発性腫瘍異種移植片の薬物スクリーニング

Patient derived xenograft models are critical in defining how different cancers respond to drug treatment in an in vivo system. Mouse models are the ...

Dynamic Imaging of Chimeric Antigen Receptor T Cells with [18F]Tetrafluoroborate Positron Emission Tomography/Computed Tomography

Dynamic Imaging of Chimeric Antigen Receptor T Cells with [18F]Tetrafluoroborate Positron Emission Tomography/Computed Tomography

[18F]テトラフルオロホウ酸陽電子放射断層撮影/コンピュータ断層撮影によるキメラ抗原受容体T細胞の動的イメージング

T cells genetically engineered to express chimeric antigen receptors (CAR) have shown unprecedented results in pivotal clinical trials for patients with B ...

Simultaneous Imaging and Flow-Cytometry-based Detection of Multiple Fluorescent Senescence Markers in Therapy-Induced Senescent Cancer Cells

治療誘発性老化癌細胞における複数の蛍光老化マーカーの同時イメージングおよびフローサイトメトリーベースの検出

Chemotherapeutic drugs can induce irreparable DNA damage in cancer cells, leading to apoptosis or premature senescence. Unlike apoptotic cell death, ...

NOG マウスの多発性骨髄腫, 骨髄異種のマルチ モーダルな発光とポジトロニック放出断層レントゲン写真撮影/計算断層イメージング

NOG マウスの多発性骨髄腫, 骨髄異種のマルチモーダルな発光とポジトロニック放出断層レントゲン写真撮影/計算断層イメージング