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

이 작품 버지니아 장점 grant1I01BX001532에서 미국 학과의 재향 군인 담당 생물 의학 실험실 연구에 의해 지원 되었다과 개발 서비스 (BLRDS) P.F., 및 유럽 인정 버지니아 임상 과학 R & D 서비스 (에서 지원 수상 I01CX001388 장점)와 버지니아 재활 R & D 서비스 (공로 수상 I01RX002604). 조 앤 UCLA 교수 씨 그랜트에서 온 추가 지원 이러한 내용을 반드시 미국 재향 군인 담당 부서 또는 미국 정부의 의견을 대표 하지 않는다.

아래 설명 하는 모든 동물 절차 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC)의 큰 로스 앤젤레스 VA 의료 시스템에 의해 승인 하 고 살 균과 병원 체 없는 조건 하에서 수행 되었다.
1. 8226 셀 Luciferase 표현 (8226-루크)의 준비
<ol><li>8226, 10% 태아 둔감 한 혈 청 (FBS)와 95% 공기와 5% 이산화탄소 (CO2)를 포함 하는 습도 분위기에서 37 ° C에서 1% 페니실린 스 보충 RPMI 1640 매체에 인간의 ...

<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>

M M6,9,11,,1213의 전 임상이 종이 식 모델의 다양 한에 불구 하 고 BM microenvironment 내 종양/BM 상호 작용을 공부 하는 능력 유지 곤란 14. 여기서 설명 8226 루크 노 그 쥐의 골격에 종양 세포의 신속 하 고 재현성 engraftment 허용.
이 프로토콜의 ?...

MM 악성 플라스마 B 세포는 BM을 침투 하 고 뼈 파괴, 빈 혈, 신장 손상, 그리고 감염을 일으킬의 구성 하는 불 치의 질환입니다. MM 모든 혈액 악성 종양1 의 10%-15%를 만들고 뼈대2를 포함 하는 가장 빈번한 암 이다. MM의 개발은 결국 BM3귀환 하기 전에 림프 조직의 어린 싹 센터에 설정 되는 긴 플라즈마 세포의 종양 전이에서 유래한 다. 매우 이질적인 틈새;는 BM 특징 이다 다양 하 고 중요 한 세포 구성 요소, 낮은 포2 (hypoxia), 광범위 한 vascularization, 복잡 한 세포 외 매트릭스, 그리고 모두의 m M tumorgenesis4기여할 cytokine과 성장 인자 네트워크의 영역을 포함 하 여. 따라서, 엄격 하 게는 BM에 engrafted 종양 특징 전파 MM이 종이 식 모델의 개발 m M 병리학 vivo에서5,6공부를 매우 강력 하 고 임상 관련 도구 것입니다. 그러나, 수많은 기술적 장애물 적용 하기 어렵고 비용이 많이 드는 그들을 만드는 대부분의 종이 식 모델의 효과 제한할 수 있습니다. 이 능력을 직접 관찰 하 고 필요 없이 종양 성장/생존의 변화를 측정에 일관 되 고 재현 가능한 종양 engraftment BM 틈새 시장 내에서 종양 개발, 연장된 시간 제한과 관련 된 문제를 포함 실험7,8과정 쥐를 희생.
이 프로토콜 사용 하 여 Miyakawa 그 외 여러분 에 의해 처음 개발 된 수정된이 종이 식 모델 9, myeloma 세포는 정 맥 (IV) 도전 결과 "전파" 지속적으로 그리고 reproducibly BM의 NOD/SCID/IL-2γ(null) (노 그) 쥐10에 engraft 종양. 이 종양의 위치에 시각화 뤽 대립 유전자와 8226 인간의 MM 셀 라인의 안정 되어 있는 transfection에 의해 달성 하 고 이러한 engrafted 종양 세포6제작한 직렬로 씨에서 변화를 측정. 중요 한 것은,이 모델은 특히 노 그 쥐의 골격에 engraft 비슷한 성향을 가진 다양 한 다른 뤽 표현 인간의 MM 셀 라인 (예를 들어, U266 및 OPM2)를 활용 하 확장할 수 있습니다. 쥐의 발광 영상으로 종양의 식별 애완/코네티컷 함께 하 여 (예: 18F FDG) radiopharmaceutical 프로브의 이해를 측정 하 여 다음 수 있습니다 중요 한 추가 특성에 대 한 생화학 경로 (즉, 물질 대사, hypoxia, 변화 및 apoptosis 유도 변경) 종양/BM microenvironment 내. 이 모델의 주요 장점 다양 한 방사선, 발광 및 형광 프로브 및 m M 진행 및 병리학 비보를 공부 하는 데 사용할 수 있는 표시의 가용성에 의해 강조 될 수 있다.

<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

다중 골 수 종 (MM) 종양이 골 수 (BM)에 engraft 그리고 그들의 생존 및 진행이이 microenvironment 내 존재 하는 복잡 한 분자 및 세포 상호 작용에 따라 결정 됩니다. 그러나 BM microenvironment 쉽게 복제 생체 외에서잠재적으로 많은 생체 외에서 그리고 vivo 전 실험 모델의 생리 적인 관련성을 제한 될 수 없습니다. 이러한 문제는 luciferase (루크)의 종이 식 모델을 이용 하 여 극복 될 수 있다-transfected 8226 m M 세포 특히 마우스 뼈대에 engraft 것입니다. 이러한 마우스 적절 한 기판 주어진, D-소, 종양 성장 및 생존에 치료의 효과 종양 비보를 제작한 (BLI) 발광 이미지에 변화를 측정 하 여 분석할 수 있습니다. 이 씨 데이터 결합 2 대사 마커를 사용 하 여 양자 방출 단층 촬영/컴퓨터 단층 촬영 (PET/CT) 분석-의하여-2-(18F) 불 화-D-포도 당 (18F FDG)은 시간이 지남에 종양 물질 대사에 변화를 모니터링 하는 데 사용 됩니다. 이러한 이미징 플랫폼 종양/BM microenvironment 내의 여러 비 침 투 적인 측정을 허용 한다.

초기 파일럿 연구에서 끄 덕/SCID 쥐로 IV 주사 8226 뤽 셀의 개발 하지 않았다 BM engrafted MM 종양, 편평 MM 종양은 쉽게 형성 (100% 성공률) 비록. 반면, 노 그 쥐로 8226 셀 4 과제 생성 (15-25 일) 이내 종양에 해골 (간 또는 비장 등 비 골격 조직에만 거의 형성된 종양). 골격에 종양 실제로 동물을 검사 하 여 시각적으로 확인 수 없습니다, 이후 다른 방법 성공적인 종양 engraftment BM (<st...

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

다 발성 골 수 Xenografts 노 그 쥐에서의 복합 발광 및 양자 방출 단층 촬영/컴퓨터 단층 촬영 영상

여기 우리가 사용 발광, x 선, 그리고 양전자 방출 단층 촬영/컴퓨터 단층 촬영 이미징 공부 어떻게 억제 mTOR 활동 영향이 종이 식 모델에서 골 engrafted 발성 종양. 이로써 순수 관련, 비-침략 적, 및 복합 요법 골 engrafted 발성 종양에서 vivo에서대상의 안티 발성 효과의 분석.

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

이 방법은 골수 마이크로 환경의 역할과 이식 된 골수종 종양의 생존에 대한 주요 질문에 대답하는 데 사용할 수 있습니다. 이 절차의 주요 장점은 종방향 항약물 연구에 적용될 수 있으며 비침습적 방식으로 여러 생화학 경로를 분석하는 데 사용될 수 있다는 것입니다. 실험 당일 8226 루시파라제는 얼음 감기 PBS에서 5분 동안 200 RCF에서 3회 세척하고 마우스당 얼음 차가운 PBS 200 마이크로리터당 5배에서 6번째 세포로 펠릿을 재해석한다.다음으로 마취 된 4 ~ 6 주 된 NOG 마우스에서 발가락 핀치에 대한 반응의 부족을 확인하고 동물의 눈에 안과 연고를 적용합니다. 26 게이지 바늘이 장착된 1밀리리터 인슐린 주사기에 세포를 적재합니다. 동물의 꼬리 정맥에 세포의 전체 볼륨을 주입, 그것의 케이지에 마우스를 반환하기 전에, 전체 복구 될 때까지 모니터링.10~20일 의 도전 후, 각 이식된 동물에게 생체내 200마이크로리터의 멸균 식염수 내의 소염을 주입한다. 마취된 동물을 주사 후 5~10분 이내에 작은 동물 이미징 시스템에 척추 위치에 놓습니다. 해당 이미징 소프트웨어 내에서 선택한 관심 영역에서평균 광채를 측정합니다.8226 루시파아제 종양의 표적 요법을 위해 각 동물의 기준선 생물발광을 측정한 후, 동물을 치료 그룹으로 무작위화하고 각 마우스를 템시롤리무스의 200 마이크로리터 IP 주입 또는 식염수 대조군으로 치료한다. 루시파아제 활성을 일주일에 두 번 측정하고 시간이 지남에 따라 생물 발광의 변화를 플롯합니다. 종양 대사의 변화를 측정하기 위해, 먼저 과잉 비특이적 방사선 표지 플루데옥시글루흡수를 피하기 위해 24시간 동안 마우스의 홈 케이지에서 음식을 제거한다.다음 날 18개의 플루오린 방사성 라벨이 부착된 플루데옥시글루컬 프로브를 멸균 식염수로 희석하여 마우스당 100마이크로리터의 최종 부피로 희석하고 용량 교정기로 프로브의 시간과 활성을 기록합니다. 프로브가 준비되면 머리가 멀리 향하고 있는 가열 패드에 첫 번째 마취 동물을 배치하고 26 게이지 바늘을 장착 한 차폐 된 1 밀리리터 인슐린 주사기를 사용하여 프로브의 100 마이크로 리터를 꼬리 정맥에 주입합니다. 투여량 교정기와 함께 바늘과 주사기의 잔류 방사능을 측정하고 활동 및 시간을 주목한다.그런 다음 작은 동물 PET CT 이미징 시스템에서 이식된 종양에 대응하는 관심의 선택된 영역에서 방사선 표지된 Fludeoxyglucose 활성을 측정합니다. 성공적인 골수 종양 이식은 입증된 바와 같이 생체 발광 화상 진찰에 의해 확인될 수 있습니다. 여러 동물의 연쇄 화상 진찰은 골수 이식 다발성 골수종 종양의 분포를 시각화하기 위하여 이용될 수 있습니다.추가로 광학 화상 진찰 엑스레이 분석은 마우스 골격 내의 다발성 골수종 종양의 정확한 위치 그리고 분포의 신속하고 비 침습적인 결정을 보여줍니다. 이식된 종양 세포에 의해 생성된 생물 발광은 종양 성장의 변화를 평가하기 위하여 연속적으로 비침습적으로 측정될 수 있습니다. 더욱이, mTOR 억제제 Temsirolimus로 치료된 마우스의 생존을 감시하고 양성근 방출 및 종양 방사선 표지플루데옥당 섭취에 대한 계산단층 촬영 분석을 통해 포도당 대사의 템시롤리무스 매개 변화를 입증하는 데 사용될 수 있다.이 절차를 수행하는 동안 세포 IEV를 주입하는 것이 중요합니다. 우리는 정맥으로 세포를 주입하는 실패가 주입의 사이트 근처 비 골수 이식 종양 세포의 형성에 결과 발견했습니다. 이 절차에 따라 면역 조직 화학 및 마이크로 CT와 같은 다른 방법은 골수 환경의 뼈 아키텍처 및 비 종양 세포 및 분자 구성 요소에 미치는 종양영향에 대한 질문을 해결하는 데 사용할 수 있습니다.

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

암 세포 선 종양 Microenvironment에 Monocytes/대 식 세포의 모집 연구에서 유전자 발현의 조건부 최저

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

연구

암 연구학

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

샘플을 측정 하는 측정 가능한 잔여 질환과 급성 골수성 백혈병에 Leukemic 줄기 세포에 대 한 프로세스 골 포괄적인 프로토콜

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

골 Adipocytes 차별화에 흑색 종 세포 유래 요인의 이중 효과

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

Vivo에서 이미징 세포종 Xenografts의 형광 분자 단층 촬영

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

단일 벽 탄소 나노튜브 (SWCNT)에 의해 생체 내에서 여러 Myeloma 세포 성장 억압-MALAT1 센스 Oligos 전달

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

제브라피시 종양 이종이식에서 숙주 혈관조형성 반응의 생체 내 이미징 및 정량화

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

환자 전립선암 뼈 전이 표본 및 이종이식에서 파생된 3차원(3D) 오르가노이드의 설립 및 분석

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

제브라피시의 1차 환자 유래 종양 이종이식의 약물 스크리닝

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

키메라 항원 수용체 T 세포의 동적 이미징 [18F]테트라플루오로보레이트 양전자 방출 단층 촬영/컴퓨터 단층 촬영

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

치료 유도 노인성 암 세포에서 다중 형광 노화 마커의 동시 이미징 및 유동 세포 측정 기반 검출

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