Name: repression of multiple myeloma cell growth in vivo by single-wall carbon nanotube (swcnt)-delivered malat1 antisense oligos
Uploaded: 2018-12-13T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Repression of Multiple Myeloma Cell Growth In Vivo by Single-wall Carbon Nanotube SWCNT-delivered MALAT1 Antisense Oligos at JoVE.com

Författarna tacka Lerner Research Institute proteomiska, genomisk, och imaging kärnor för deras hjälp och stöd. Finansiering: Detta arbete stöddes ekonomiskt av NIH/NCI grant R00 CA172292 (till J.J.Z.) och nystartade fonder (till J.J.Z.) och klinisk och translationell vetenskap Collaborative (CTSC) fall Western Reserve University Core Utilization Pilot bidrag (till J.J.Z.). Detta arbete utnyttjas mikroskopet Leica SP8 confocal som köpts med finansiering från nationella institut för hälsa SIG grant 1S10OD019972-01.

Alla experiment med djur var godkända av den Cleveland klinik IACUC (institutionella djur vård och användning kommittén).
1. Sammanfattning av Functionalized SWCNTs
<ol><li>Blanda 1 mg SWCNTs, 5 mg DSPE-PEG2000-Amin och 5 mL steriliserat nuclease-fritt vatten i en scintillation glasflaska (20 mL). Skaka den väl att upplösa alla reagenser helt.</li>
	<li>Sonikera injektionsflaskan i ett vatten bad någon sonikator en energinivå på 40 W för 1 h i rumstemperatur (RT, 20 min x 3, byta v...

<ol>
	<li>Jiang, X., 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=RNase+non-sensitive+and+endocytosis+independent+siRNA+delivery+system:+delivery+of+siRNA+into+tumor+cells+and+high+efficiency+induction+of+apoptosis.">RNase non-sensitive and endocytosis independent siRNA delivery system: delivery of siRNA into tumor cells and high efficiency induction of apoptosis.</a> Nanoscale. 5 (16), 7256-7264 (2013).</li><li>Murakami, T., 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=Water-dispersed+single-wall+carbon+nanohorns+as+drug+carriers+for+local+cancer+chemotherapy.">Water-dispersed single-wall carbon nanohorns as drug carriers for local cancer chemotherapy.</a> Nanomedicine (Lond). 3 (4), 453-463 (2008).</li><li>Kam, N. W., Dai, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+nanotubes+as+intracellular+protein+transporters:+generality+and+biological+functionality.">Carbon nanotubes as intracellular protein transporters: generality and biological functionality.</a> Journal of the American Chemical Society. 127 (16), 6021-6026 (2005).</li><li>Kam, N. W., Liu, Z., Dai, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functionalization+of+carbon+nanotubes+via.+cleavable+disulfide+bonds+for+efficient+intracellular+delivery+of+siRNA+and+potent+gene+silencing.">Functionalization of carbon nanotubes via. cleavable disulfide bonds for efficient intracellular delivery of siRNA and potent gene silencing.</a> Journal of the American Chemical Society. 127 (36), 12492-12493 (2005).</li><li>Kam, N. W., Liu, Z., Dai, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+nanotubes+as+intracellular+transporters+for+proteins+and+DNA:+an+investigation+of+the+uptake+mechanism+and+pathway.">Carbon nanotubes as intracellular transporters for proteins and DNA: an investigation of the uptake mechanism and pathway.</a> Angewandte Chemie International Edition in English. 45 (4), 577-581 (2006).</li><li>Ntziachristos, P., Abdel-Wahab, O., Aifantis, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emerging+concepts+of+epigenetic+dysregulation+in+hematological+malignancies.">Emerging concepts of epigenetic dysregulation in hematological malignancies.</a> Nature Immunology. 17 (9), 1016-1024 (2016).</li><li>Evans, J. R., Feng, F. Y., Chinnaiyan, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+bright+side+of+dark+matter:+lncRNAs+in+cancer.">The bright side of dark matter: lncRNAs in cancer.</a> Journal of Clinical Investigation. 126 (8), 2775-2782 (2016).</li><li>Ronchetti, 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=Distinct+lncRNA+transcriptional+fingerprints+characterize+progressive+stages+of+multiple+myeloma.">Distinct lncRNA transcriptional fingerprints characterize progressive stages of multiple myeloma.</a> Oncotarget. 7 (12), 14814-14830 (2016).</li><li>Wong, K. 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=Epigenetic+silencing+of+a+long+non-coding+RNA+KIAA0495+in+multiple+myeloma.">Epigenetic silencing of a long non-coding RNA KIAA0495 in multiple myeloma.</a> Molecular Cancer. 14, 175 (2015).</li><li>Schmidt, L. 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=The+long+noncoding+MALAT-1+RNA+indicates+a+poor+prognosis+in+non-small+cell+lung+cancer+and+induces+migration+and+tumor+growth.">The long noncoding MALAT-1 RNA indicates a poor prognosis in non-small cell lung cancer and induces migration and tumor growth.</a> Journal of Thoracic Oncology. 6 (12), 1984-1992 (2011).</li><li>Ji, 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=MALAT-1,+a+novel+noncoding+RNA,+and+thymosin+beta4+predict+metastasis+and+survival+in+early-stage+non-small+cell+lung+cancer.">MALAT-1, a novel noncoding RNA, and thymosin beta4 predict metastasis and survival in early-stage non-small cell lung cancer.</a> Oncogene. 22 (39), 8031-8041 (2003).</li><li>Luo, J. 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=Transcriptomic+and+genomic+analysis+of+human+hepatocellular+carcinomas+and+hepatoblastomas.">Transcriptomic and genomic analysis of human hepatocellular carcinomas and hepatoblastomas.</a> Hepatology. 44 (4), 1012-1024 (2006).</li><li>Guffanti, 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=A+transcriptional+sketch+of+a+primary+human+breast+cancer+by+454+deep+sequencing.">A transcriptional sketch of a primary human breast cancer by 454 deep sequencing.</a> BMC Genomics. 10, 163 (2009).</li><li>Cho, S. 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=MALAT1+long+non-coding+RNA+is+overexpressed+in+multiple+myeloma+and+may+serve+as+a+marker+to+predict+disease+progression.">MALAT1 long non-coding RNA is overexpressed in multiple myeloma and may serve as a marker to predict disease progression.</a> BMC Cancer. 14, 809 (2014).</li><li>Handa, 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=Long+non-coding+RNA+MALAT1+is+an+inducible+stress+response+gene+associated+with+extramedullary+spread+and+poor+prognosis+of+multiple+myeloma.">Long non-coding RNA MALAT1 is an inducible stress response gene associated with extramedullary spread and poor prognosis of multiple myeloma.</a> British Journal of Haematology. 179 (3), 449-460 (2017).</li><li>Hu, 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=Targeting+the+MALAT1/PARP1/LIG3+complex+induces+DNA+damage+and+apoptosis+in+multiple+myeloma.">Targeting the MALAT1/PARP1/LIG3 complex induces DNA damage and apoptosis in multiple myeloma.</a> Leukemia. , (2018).</li><li>Lennox, K. A., Behlke, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+localization+of+long+non-coding+RNAs+affects+silencing+by+RNAi+more+than+by+antisense+oligonucleotides.">Cellular localization of long non-coding RNAs affects silencing by RNAi more than by antisense oligonucleotides.</a> Nucleic Acids Research. 44 (2), 863-877 (2016).</li><li>Kam, N. W., O'Connell, M., Wisdom, J. A., Dai, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+nanotubes+as+multifunctional+biological+transporters+and+near-infrared+agents+for+selective+cancer+cell+destruction.">Carbon nanotubes as multifunctional biological transporters and near-infrared agents for selective cancer cell destruction.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 102 (33), 11600-11605 (2005).</li><li>Zeineldin, R., Al-Haik, M., Hudson, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+polyethylene+glycol+integrity+in+specific+receptor+targeting+of+carbon+nanotubes+to+cancer+cells.">Role of polyethylene glycol integrity in specific receptor targeting of carbon nanotubes to cancer cells.</a> Nano Letters. 9 (2), 751-757 (2009).</li><li>Amodio, N., D'Aquila, P., Passarino, G., Tassone, P., Bellizzi, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epigenetic+modifications+in+multiple+myeloma:+recent+advances+on+the+role+of+DNA+and+histone+methylation.">Epigenetic modifications in multiple myeloma: recent advances on the role of DNA and histone methylation.</a> Expert Opinion on Therapeutic Targets. 21 (1), 91-101 (2017).</li><li>Ahmad, N., Haider, S., Jagannathan, S., Anaissie, E., Driscoll, 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=MicroRNA+theragnostics+for+the+clinical+management+of+multiple+myeloma.">MicroRNA theragnostics for the clinical management of multiple myeloma.</a> Leukemia. 28 (4), 732-738 (2014).</li><li>Amodio, N., 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=Drugging+the+lncRNA+MALAT1+via.+LNA+gapmeR+ASO+inhibits+gene+expression+of+proteasome+subunits+and+triggers+anti-multiple+myeloma+activity.">Drugging the lncRNA MALAT1 via. LNA gapmeR ASO inhibits gene expression of proteasome subunits and triggers anti-multiple myeloma activity.</a> Leukemia. , (2018).</li><li>Highleyman, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FDA+approves+fomivirsen,+famciclovir,+and+Thalidomide.+Food+and+Drug+Administration.">FDA approves fomivirsen, famciclovir, and Thalidomide. Food and Drug Administration.</a> BETA. 5, (1998).</li><li>Smith, R. J., Hiatt, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two+new+drugs+for+homozygous+familial+hypercholesterolemia:+managing+benefits+and+risks+in+a+rare+disorder.">Two new drugs for homozygous familial hypercholesterolemia: managing benefits and risks in a rare disorder.</a> JAMA Internal Medicine. 173 (16), 1491-1492 (2013).</li><li>Aartsma-Rus, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FDA+Approval+of+Nusinersen+for+Spinal+Muscular+Atrophy+Makes+2016+the+Year+of+Splice+Modulating+Oligonucleotides.">FDA Approval of Nusinersen for Spinal Muscular Atrophy Makes 2016 the Year of Splice Modulating Oligonucleotides.</a> Nucleic Acid Therapeutics. 27 (2), 67-69 (2017).</li><li>Nelson, S. F., Miceli, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FDA+Approval+of+Eteplirsen+for+Muscular+Dystrophy.">FDA Approval of Eteplirsen for Muscular Dystrophy.</a> The Journal of the American Medical Association. 317 (14), 1480 (2017).</li><li>Liu, Z., Sun, X., Nakayama-Ratchford, N., Dai, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Supramolecular+chemistry+on+water-soluble+carbon+nanotubes+for+drug+loading+and+delivery.">Supramolecular chemistry on water-soluble carbon nanotubes for drug loading and delivery.</a> American Chemical Society Nano. 1 (1), 50-56 (2007).</li><li>Ali-Boucetta, 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=Multiwalled+carbon+nanotube-doxorubicin+supramolecular+complexes+for+cancer+therapeutics.">Multiwalled carbon nanotube-doxorubicin supramolecular complexes for cancer therapeutics.</a> Chemical communications (Cambridge). (4), 459-461 (2008).</li><li>Bianco, A., Kostarelos, K., Partidos, C. D., Prato, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomedical+applications+of+functionalised+carbon+nanotubes.">Biomedical applications of functionalised carbon nanotubes.</a> Chemical communications. (5), 571-577 (2005).</li><li>Hadidi, N., Kobarfard, F., Nafissi-Varcheh, N., Aboofazeli, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+single-walled+carbon+nanotube+solubility+by+noncovalent+PEGylation+using+experimental+design+methods.">Optimization of single-walled carbon nanotube solubility by noncovalent PEGylation using experimental design methods.</a> International Journal of Nanomedicine. 6, 737-746 (2011).</li><li>Padilla-Parra, 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=Quantitative+imaging+of+endosome+acidification+and+single+retrovirus+fusion+with+distinct+pools+of+early+endosomes.">Quantitative imaging of endosome acidification and single retrovirus fusion with distinct pools of early endosomes.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (43), 17627-17632 (2012).</li><li>Wu, H., Zhu, L., Torchilin, V. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=pH-sensitive+poly(histidine)-PEG/DSPE-PEG+co-polymer+micelles+for+cytosolic+drug+delivery.">pH-sensitive poly(histidine)-PEG/DSPE-PEG co-polymer micelles for cytosolic drug delivery.</a> Biomaterials. 34 (4), 1213-1222 (2013).</li><li>Oishi, M., Nagatsugi, F., Sasaki, S., Nagasaki, Y., Kataoka, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Smart+polyion+complex+micelles+for+targeted+intracellular+delivery+of+PEGylated+antisense+oligonucleotides+containing+acid-labile+linkages.">Smart polyion complex micelles for targeted intracellular delivery of PEGylated antisense oligonucleotides containing acid-labile linkages.</a> Chembiochem. 6 (4), 718-725 (2005).</li><li>Dong, H., Ding, L., Yan, F., Ji, H., Ju, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+polyethylenimine-grafted+graphene+nanoribbon+for+cellular+delivery+of+locked+nucleic+acid+modified+molecular+beacon+for+recognition+of+microRNA.">The use of polyethylenimine-grafted graphene nanoribbon for cellular delivery of locked nucleic acid modified molecular beacon for recognition of microRNA.</a> Biomaterials. 32 (15), 3875-3882 (2011).</li><li>Arunachalam, B., Phan, U. T., Geuze, H. J., Cresswell, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enzymatic+reduction+of+disulfide+bonds+in+lysosomes:+characterization+of+a+gamma-interferon-inducible+lysosomal+thiol+reductase+(GILT).">Enzymatic reduction of disulfide bonds in lysosomes: characterization of a gamma-interferon-inducible lysosomal thiol reductase (GILT).</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 97 (2), 745-750 (2000).</li><li>Lelimousin, M., Sansom, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Membrane+perturbation+by+carbon+nanotube+insertion:+pathways+to+internalization.">Membrane perturbation by carbon nanotube insertion: pathways to internalization.</a> Small. 9 (21), 3639-3646 (2013).</li><li>Thomas, M., Enciso, M., Hilder, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insertion+mechanism+and+stability+of+boron+nitride+nanotubes+in+lipid+bilayers.">Insertion mechanism and stability of boron nitride nanotubes in lipid bilayers.</a> J Phys Chem B. 119 (15), 4929-4936 (2015).</li><li>Jin, H., Heller, D. A., Strano, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-particle+tracking+of+endocytosis+and+exocytosis+of+single-walled+carbon+nanotubes+in+NIH-3T3+cells.">Single-particle tracking of endocytosis and exocytosis of single-walled carbon nanotubes in NIH-3T3 cells.</a> Nano Letters. 8 (6), 1577-1585 (2008).</li><li>Jin, H., Heller, D. A., Sharma, R., Strano, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Size-dependent+cellular+uptake+and+expulsion+of+single-walled+carbon+nanotubes:+single+particle+tracking+and+a+generic+uptake+model+for+nanoparticles.">Size-dependent cellular uptake and expulsion of single-walled carbon nanotubes: single particle tracking and a generic uptake model for nanoparticles.</a> American Chemical Society Nano. 3 (1), 149-158 (2009).</li><li>Ruggiero, 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=Paradoxical+glomerular+filtration+of+carbon+nanotubes.">Paradoxical glomerular filtration of carbon nanotubes.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (27), 12369-12374 (2010).</li></ol>

Fynd har visat att lncRNAs delta i regleringen av många fysiologiska och patofysiologiska förfaranden i cancer, inklusive MM7,8,9. de har potential att vara måltavlan för cancerbehandling, som kan förverkligas genom antisense oligonukleotider20,21,22. US Food and Drug Administration (FDA) har godkänt flera antisense oligonukleotid...

SWCNT är en roman nanomaterial som kan leverera olika typer av läkemedel, såsom proteiner, små molekyler och nukleinsyror, stabilt och effektivt med perfekt tolerabilitet och minsta toxicitet i vitro1 och invivo2. En functionalized SWCNT har utmärkt biokompatibilitet och vatten löslighet, kan användas som en transfer för mindre molekyler och kan bära dem för att penetrera cellmembranet3,4,5.
lncRNAs är ett kluster av RNA (> 200 nt) som transkriberas från genomet till mRNA men kan inte översättas till proteiner. Ökande bevis har visat att lncRNAs delta i regleringen av gen uttryck6 och är involverade i initiering och progression av de flesta typer av cancer, inklusive MM7,8,9. MALAT1 är en kärn-berikat kodande utskrift 2 (NEAT2) och en mycket lncRNA10. MALAT1 redovisas initialt i metastaserande icke-småcellig lung cancer (NSCLC)11, men har varit i ökad utsträckning i många tumörer5,12,13. Det är en av de mest högt uttryckt lncRNAs och korreleras med en dålig prognos i MM8,14. Uttrycket är MALAT1 betydligt högre i dödlig kurs extramedullär MM patienter jämfört med dem som endast diagnostiserats som MM15.
I en tidigare studie, vi har bekräftat att anti-MALAT1 oligos kraftfullt leda till DNA-skador och apoptos i MM16 med hjälp av gapmer DNA antisense oligonukleotider inriktning MALAT1 (anti-MALAT1) i MM celler. Gapmer DNA är sammansatt av antisense DNA och kopplat av 2'-OMe-RNAs, vilket kan snabba MALAT1 klyvning av RNase H aktivitet en gång bunden17. Invivo leverans effektiviteten i antisense oligos begränsar fortfarande dess kliniska användning.
För att testa leverans effekten av SWCNT för anti-MALAT1 gapmer oligos, den anti-MALAT1 gapmer DNA är konjugerat till DSPE-PEG2000-Amin functionalized SWCNT. Den SWCNT-anti-MALAT1 är sedan injiceras intravenöst i en MM disseminerad musmodell; en slående hämning observeras efter fyra behandlingar.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1168px;" width="1167">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:324px;">SWCNTs</td>
			<td style="width:199px;">Millipore-Sigma</td>
			<td style="width:209px;">704113</td>
			<td style="width:436px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">DSPE-PEG2000-Amine</td>
			<td>Avanti Polar Lipids</td>
			<td>880128</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">bath sonicator</td>
			<td>VWR</td>
			<td>97043-992</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">4 mL centrifugal filter</td>
			<td>Millipore-Sigma</td>
			<td>Z740208-8EA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">UV/VIS spectrometer</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>accuSkan GO UV/Vis Microplate Spectrophotometer</td>
			<td>extinction coefficient of 0.0465 L/mg/cm at 808 nm</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Sulfo-LC-SPDP</td>
			<td>ProteoChem</td>
			<td>c1118</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">DTT solution</td>
			<td>Millipore-Sigma</td>
			<td>43815</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">NAP-5 column</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>17-0853-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">in vivo imaging system</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">NOD.CB17-Prkdcscid/J mice</td>
			<td>Charles River lab</td>
			<td>250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Flow cytometer</td>
			<td>Becton Dickinso</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Lipofectamine</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>11668019</td>
			<td>Lipofectamine2000</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Fetal bovine serum (FBS)</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>10437-028</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">RMPI-1640 medium</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>11875-093</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">MALAT1-QF:</td>
			<td>synthesized by IDT Company</td>
			<td style="width:209px;"></td>
			<td>5&#8217;- GTTCTGATCCCGCTGCTATT - 3&#8217;</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">MALAT1-QR:</td>
			<td>synthesized by IDT Company</td>
			<td style="width:209px;"></td>
			<td>5&#8217;- TCCTCAACACTCAGCCTTTATC - 3&#8217;</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">GAPDH-QF:</td>
			<td>synthesized by IDT Company</td>
			<td style="width:209px;"></td>
			<td>5&#8217;- CAAGAGCACAAGAGGAAGAGAG - 3&#8217;</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">GAPDH-QR:</td>
			<td>synthesized by IDT Company</td>
			<td style="width:209px;"></td>
			<td>5&#8217;- CTACATGGCAACTGTGAGGAG - 3&#8217;</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Quantitative PCR using SYBR Green PCR master mix</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>A25780</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">RevertAid first-stand cDNA synthesis kit</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>K1621</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">anti-MALAT1</td>
			<td>synthesized by IDT Company</td>
			<td></td>
			<td>5&#8217;-mC*mG*mA*mA*mA*C*A*T*T 
			*G*G*C*A*C*A*mC*mA*mG*mC*mA-3&#8217;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cell Viability Assay Kit</td>
			<td>Promega Corporation</td>
			<td>G7570</td>
			<td>CellTiter-GloLuminescent Cell Viability Assay Kit</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">accuSkan GO UV/Vis Microplate Spectrophotometer</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">centrifugal filter</td>
			<td>Millipore-Sigma</td>
			<td>UFC910008</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">SPSS software</td>
			<td>IBM</td>
			<td>version 24.0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">D-Luciferin</td>
			<td>Millipore-Sigma</td>
			<td>L9504</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

repression of multiple myeloma cell growth in vivo by single-wall carbon nanotube (swcnt)-delivered malat1 antisense oligos

Den enkel vägg nanorör (SWCNT) är en ny typ av nanopartiklar, som har använts för att leverera flera typer av läkemedel in celler, till exempel proteiner, oligonukleotider och syntetiska småmolekylär droger. SWCNT har anpassningsbara dimensioner, en stor yta vid ytliga och flexibelt kan binda med droger genom olika modifieringar på dess yta. Därför är det ett idealiskt system att transportera narkotika in i celler. Långa icke-kodande RNAs (lncRNAs) är ett kluster av icke-kodande RNA längre än 200 nt, som inte kan översättas till protein men spelar en viktig roll i biologiska och patofysiologiska processer. Metastaser-associerade lunga adenokarcinom avskrift 1 (MALAT1) är en mycket lncRNA. Det visades att högre MALAT1 nivåer är relaterade till den dåliga prognosen av olika cancerformer, inklusive multipelt myelom (MM). Vi har visat att MALAT1 reglerar DNA reparation och cell död MM; MALAT1 kan således betraktas som ett terapeutiskt mål för MM. Effektiv leverans av den antisense oligo till hämma/knockdown MALAT1 in vivo är dock fortfarande ett problem. I denna studie vi ändra SWCNT med PEG-2000 och konjugat en anti-MALAT1 oligo till det, testa leveransen av denna förening in vitro-, injicera det intravenöst i en disseminerad MM musmodell och iaktta en signifikant hämning av MM progression, vilket indikerar det SWCNT är en perfekt leverans shuttle för anti-MALAT1 gapmer DNA.

För att demonstrera effekten hämning av anti-MALAT1 gapmer DNA i MM, vi slogs ner uttrycket av MALAT1 och använt det i H929 och MM.1S celler. Fyrtioåtta timmar senare celler samlades för analys av knock-down effektivitet och apoptos status i celler transfekterade med anti-MALAT1 gapmer eller kontroll DNA. qRT-PCR resultat visade att anti-MALAT1 gapmer DNA knackade ned det MALAT1 i H929 och MM.1S celler effektivt (figur 2A). Status för a...

Watch this Scientific Journal Video about Repression of Multiple Myeloma Cell Growth In Vivo by Single-wall Carbon Nanotube SWCNT-delivered MALAT1 Antisense Oligos at JoVE.com

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

Detta manuskript beskrivs syntesen av en enkel vägg nanorör (SWCNT)-konjugerat MALAT1 antisense gapmer DNA oligonukleotiden (SWCNT-anti-MALAT1), vilket visar SWCNT pålitlig leverans och den potenta terapeutiska effekten av anti-MALAT1 in vitro- och in vivo. Metoder som används för syntes, modifiering, konjugation, och injektion av SWCNT-anti-MALAT1 beskrivs.

Förtryck av multipelt myelom celltillväxt In Vivo av enkel vägg nanorör (SWCNT)-levererade MALAT1 Antisense Oligos

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 ...

Den metod vi använder här kan bidra till att paketera oligonukleotid med enväggig kolnanorör, som är en ny typ av nanopartikel för läkemedelstillförsel. Den största fördelen med denna teknik är effektivare leverans av oligonukleotid läkemedel i celler in vivo. Konsekvenserna av denna teknik sträcker sig till forskning multipelt myelom, eftersom det introduceras nanopartikel för att förbättra leveransen av oligonukleotid droger.Genom denna metod kan ge insikt i behandling för multipelt myelom. Det kan också appliceras på andra sjukdomar och konjugeras med annan last, såsom proteiner och små molekyler. Först, blanda ett milligram av enväggiga kolnanorör, fem milligram DSPE-PEG 2000 amin, och fem milliliter steriliserat nukleasfritt vatten i en 20-milliliter glas scintillation injektionsflaska.Sonikera injektionsflaskan i ett vattenbad sonicator på en effektnivå på 90 watt i en timme vid rumstemperatur. Efter ultraljudsbehandling, centrifug injektionsflaskan vid 24, 000 gånger g i sex timmar. Samla sedan supernatantlösningen.Lägg till en milliliter av den enda vägg kolnanorörlösningen till en 100 kilodaltonsmolekylviktsavskärning centrifugalfilterapparat följt av fyra milliliter steriliserat nukleasfritt vatten. Centrifugera i 10 minuter vid 4, 000 gånger g vid rumstemperatur för att avlägsna den överflödiga aminen. Lägg till 0,5 milligram Sulfo-LC-SPDP till 450 mikroliter av den amin-funktionaliserade enväggiga kolnanorör.Tillsätt sedan 50 mikroliter av 10x PBS, och inkubera i två timmar i rumstemperatur. Därefter lägger du till reaktionsblandningen till en 100-kilodaltons molekylvikts cutoff centrifugalfilterenhet, följt av fyra milliliter nukleasfritt vatten. Centrifugera provet i 10 minuter vid 4, 000 gånger g vid rumstemperatur för att avlägsna överskottet Sulfo-LC-SPDP.Samla in Sulfo-LC-SPDP-behandlad amin enväggig kolnanorör lösning kvar i filtret, och späd den med 500 mikroliter av tidigare beredd anti-MALAT1-Cy3 lösning. Sedan inkubera provet i fyra grader Celsius över natten. För att uppnå bästa resultat av jämförelse, slumpmässigt ordna 14 möss i försöks- eller kontrollgrupper med sju i varje grupp, och med samma manliga till kvinnliga förhållandet i varje grupp.Därefter rengör driftbänken och sterilisera den med 70%etylalkohol. Använd en värmelampa för att värma en av mössen för att hjälpa svansvenen att visas. Hindra musen ordentligt med en svans injektion hindra.Injicera MM.1S-luc/mCherry celler i 50 mikroliter av PBS genom svansvenen. Tryck på injektionsstället med en spritsudd i 30 sekunder. Markera sedan den injicerade musen och returnera den till en ren bur.På dag sju, efter MM1S cellinjektion, injicera 50 mikroliter av PBS som innehåller enväggig kolnanorör anti-MALAT1 i svansvenen av musen. Tryck sedan på injektionsstället med en spritsudd i 30 sekunder. Observera den lokala blödningen på svansen och musens allmänna beteende i en minut, och sedan returnera den till en ren bur.Observera alla injicerade möss igen innan du returnerar buren till racket för att se till att injektionerna tolereras väl. Väg varje mus före dissektion. Samla perifert blod från hjärtat för en komplett blodräkningsanalys som utförs av en blodcellräknare maskin.Därefter samla vävnaderna i benmärgen, mjälte, lymfkörtel, njure, och vävnaden med synlig metastasering. Extrahera RNA och protein från benmärgsproverna. Fixa alla återstående vävnader i formalin.Efter 24 timmars fixering, sänk ned benproverna i en 0,5-molar EDTA-lösning i fem dagar för dekalcifiering. Sänk sedan ner alla prover i 75%etylalkohol för långtidsförvaring. QRT PCR resultat visade att anti-MALAT1 gapmeR DNA knackade ner MALAT1 uttryck och inducerad apoptos betydligt i H929 och MM.1S celler.Enväggig kolnanorör anti-MALAT1-Cy3 levererades i kärnan av MM-celler, och avsevärt undertryckt den endogena MALAT1 nivån i både H929 och MM.1S celler. Livskraften hos BMEC-1-cell har ingen signifikant skillnad efter behandling av enväggig kolnanorör anti-MALAT1-Cy3 eller kontroll vid olika doseringar och tidspunkter. Detta tyder på att toxiciteten av enväggiga kolnanorör anti-MALAT1-Cy3 har en begränsad och acceptabel toxicitet för normala celler vid hög dosering.En mänsklig MM-spridas mus modell inrättades för att utvärdera behandlingseffekterna av enväggiga kol nanorör anti-MALAT1 in vivo. Luciferonsignalerna från möss i behandlingsgruppen för kolnanortube med en vägg var anmärkningsvärt lägre jämfört med kontrollen efter 21 dagars behandling. Från dessa resultat, drogs slutsatsen att single-wall kol nanotube anti-MALAT1 behandling via intravenös injektion kunde leverera anti-MALAT1 oligos till tumörceller effektivt.Inga signifikanta biverkningar av behandlingen observerades, vilket tyder på att enväggiga kolnanorör anti-MALAT1 injektion är en säker behandling för möss. Medan du försöker detta förfarande, Det är viktigt att komma ihåg att cellmolekylen sammansättning kommer att påverka leverans, effektivitet, och terapeutisk effekt av oligonukleotid läkemedel. Efter detta förfarande, andra metoder som konjugering av proteiner eller små molekyler kan utföras för att besvara ytterligare frågor.Som att använda enväggiga kolnanorör för att leverera andra droger.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

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

A Protocol for Rapid Post-mortem Cell Culture of Diffuse Intrinsic Pontine Glioma (DIPG)

A Protocol for Rapid Post-mortem Cell Culture of Diffuse Intrinsic Pontine Glioma DIPG

Ett protokoll för Rapid Post mortem Cell Culture av Diffus Intrinsic Pontine Gliom (DIPG)

Diffuse Intrinsic Pontine Glioma (DIPG) is a childhood brainstem tumor that carries a universally fatal prognosis. Because surgical resection is not a ...

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

In Vivo EPR bedömning av pH, pO2, Redox Status, och koncentrationer av fosfat och glutation i den tumör mikromiljö

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

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

Multimodala självlysande och Positronic-emission Tomography/Computational tomografisk avbildning av multipelt myelom benmärgen xenograft i NOG möss

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

Neutrophil Extracellular Traps Generated by Low Density Neutrophils Obtained from Peritoneal Lavage Fluid Mediate Tumor Cell Growth and Attachment

Neutrofila extracellulära fällor som genereras av låg densitet neutrofiler erhållits från Peritoneal Lavage vätska medla tumör celltillväxt och fastsättning

Activated neutrophils release neutrophil extracellular traps (NETs), which can capture and destroy microbes. Recent studies suggest that NETs are involved ...

Evaluation of Biomarkers in Glioma by Immunohistochemistry on Paraffin-Embedded 3D Glioma Neurosphere Cultures

Utvärdering av biomarkörer i gliom av immunohistokemi på Paraffin-inbäddat 3D gliom Neurosphere kulturer

Analysis of protein expression in glioma is relevant for several aspects in the study of its pathology. Numerous proteins have been described as ...

In Vivo Inhibition of MicroRNA to Decrease Tumor Growth in Mice

In vivo-hämning av mikroRNA för att minska tumörtillväxten hos möss

MicroRNAs (miRNAs) are important regulators of gene expression through their ability to destabilize mRNA and inhibit translation of target mRNAs. An ...

A Mouse Model to Investigate the Role of Cancer-Associated Fibroblasts in Tumor Growth

En musmodell för att undersöka rollen av cancerassocierade fibroblaster i tumörtillväxt

Cancer-associated fibroblasts (CAFs) can play an important role in tumor growth by creating a tumor-promoting microenvironment. Models to study the role ...

An Ex Vivo Brain Slice Model to Study and Target Breast Cancer Brain Metastatic Tumor Growth

An Ex Vivo Brain Slice Model to Study and Target Breast Cancer Brain Metastatic Tumor Growth

En Ex Vivo Brain Slice-modell för att studera och rikta bröstcancer Hjärnans metastatiska tumörtillväxt

Brain metastasis is a serious consequence of breast cancer for women as these tumors are difficult to treat and are associated with poor clinical ...

Defining Gene Functions in Tumorigenesis by Ex vivo Ablation of Floxed Alleles in Malignant Peripheral Nerve Sheath Tumor Cells

Defining Gene Functions in Tumorigenesis by Ex vivo Ablation of Floxed Alleles in Malignant Peripheral Nerve Sheath Tumor Cells

Definiera genfunktioner i tumorigenes genom ex vivo-ablation av floxerade alleler i maligna perifera nervhöljestumörceller

The development of new drugs that precisely target key proteins in human cancers is fundamentally altering cancer therapeutics. However, before these ...

In Vivo Immunogenicity Screening of Tumor-Derived Extracellular Vesicles by Flow Cytometry of Splenic T Cells

In Vivo Immunogenicity Screening of Tumor-Derived Extracellular Vesicles by Flow Cytometry of Splenic T Cells

In Vivo Immunogenicitet Screening av tumör-härledda extracellulära vesicles av flöde cytometri av splenic T-celler

Immunogenic cell death of tumors, caused by chemotherapy or irradiation, can trigger tumor-specific T cell responses by releasing danger-associated ...