Het manuscript geeft een technische procedure die kan worden gebruikt om C1498 celkweken karakteriseren in vitro en acute leukemie geïnduceerd in muizen na de injectie. Fenotypische en functionele analyses worden uitgevoerd met behulp van flowcytometrie, immunofluorescentie microscopie, cytochemie en May-Grünwald Giemsa kleuring.
De intraveneuze injectie van C1498-cellen in syngene of congene muizen is uitgevoerd sinds 1941. Deze injecties leiden tot de ontwikkeling van acute leukemie. De aard van deze ziekte is nog niet goed gedocumenteerd in de literatuur. Hier geven we een technisch protocol voor het karakteriseren van C1498-cellen in vitro en voor het bepalen van de aard van de geïnduceerde leukemie in vivo. Het eerste deel van deze procedure is gericht op het bepalen van hematopoietische afkomst en het stadium van differentiatie van gekweekte cellen C1498. Hiertoe wordt meerdere parametrische flowcytometrische kleuring gebruikt om hematopoietische cel markers detecteren. Immunofluorescentiemicroscopie, cytochemie en May-Grünwald Giemsa kleuring worden vervolgens uitgevoerd om de expressie van myeloperoxidase, de activiteit van esterases en cellulaire morfologie beoordelen respectievelijk. Het tweede deel van dit protocol is gewijd aan het beschrijven van de leukemie ziekte die wordt opgewekt devivo. Dit laatste kan worden bereikt door het bepalen van de frequentie van leukemische en inherent cellen in het bloed, hematopoëtische organen (bijvoorbeeld, beenmerg en milt) en niet-lymfoïde weefsel (zoals lever en longen) met specifieke kleuring en flowcytometrie analyse. De aard van de leukemie wordt vervolgens bevestigd met May-Grünwald Giemsa kleuring en kleuring voor specifieke esterasen in het beenmerg. Hier presenteren we de resultaten die werden verkregen met behulp van dit protocol in vergelijkbare leeftijd C1498- en PBS-geïnjecteerde muizen.
Acute myeloïde leukemie (AML) wordt gekenmerkt door een ongecontroleerde proliferatie van hematopoietische myeloïde cellen die zijn geblokkeerd in verschillende stadia van rijping. Deze ontregeling kan invloed hebben op de granulocyten, monocyten, erythrocytaire of megaryocytic differentiatieomzettingswegen 1. AML cellen accumuleren in het beenmerg, wat leidt tot verminderde hematopoiese, waardoor trombopenie, lymfopenie en anemie. De leukemische cellen ook binnenvallen het bloed en niet-lymfoïde organen.
De C1498 muismodel wordt al tientallen jaren als een model voor acute leukemie omdat kankercellen van een leukemische 10 maanden oude C57BL / 6 (H-2 b) vrouwtjes werden geïsoleerd in 1941. De literatuur beschrijft de invasie in het bloed , hematopoëtische organen (bijvoorbeeld de milt en lymfeknopen) en niet-hematopoëtische organen (bijvoorbeeld de lever, longen, ovaria en nieren) door zeer proliferatieve C1498 cellen nadat ze werden geïnjecteerd via een ininjecterende, subcutaan of intra-peritoneale route in gevoelige muizen 2-4. Echter was dit muismodel gerapporteerd ofwel granulocytaire 2,5 of 6 myeloïde leukemie veroorzaken. Meer recent een studie gepubliceerd in 2002 beschreef deze vorm van kanker als muizen NKT cel leukemie 7. Aldus verschilt de literatuur betreffende de aard van deze cellijn C1498 en bijbehorende leukemie induceert bij muizen. Deze verschillen zijn voornamelijk te wijten aan een gebrek aan gedetailleerde en actuele gepubliceerde informatie over de cellen en de leukemische ziekten in het algemeen, omdat veel studies werden uitgevoerd in de 1950-1970's.
Hier hebben we een gedetailleerd protocol te beschrijven hoe C1498 cellen te karakteriseren en de aard van de leukemische ziekte die wordt geïnduceerd door de intraveneuze injectie in muizen geanalyseerd. Het eerste deel van dit protocol is gewijd aan een beschrijving van C1498-cellen die zijn gekweekt in vitro. fluorescerende antilichamen tegen oppervlak en intracellulaire hematopoïetische merkers werden gebruikt om het fenotype te bepalen middels flowcytometrie. De aanwezigheid van myeloperoxidase werd beoordeeld met behulp van immunofluorescentie microscopie, werden de hematopoietische afkomst en differentiatiestadium geëvalueerd met cytochemie de activiteit van esterasen beoordelen en May-Grünwald Giemsa kleuring werd uitgevoerd. De C1498 cellen werden vervolgens geïnjecteerd in muizen, en de acute leukemie ziekte die geïnduceerd wordt beschreven in het tweede deel van dit manuscript. Dezelfde technieken werden gebruikt om de frequenties en de fenotypen van leukemische cellen en inherent in het beenmerg, perifeer bloed, milt en non-hematopoïetische organen (lever en longen) te bepalen.
Dit protocol is zeer reproduceerbaar en de hier gepresenteerde gegevens helpt onderzoekers om de effecten van nieuwe therapeutische strategieën te beoordelen. Dit leukemie muismodel is al gebruikt om te testen immunotherapie benaderingen eennd verschillende kanker chemotherapeutische geneesmiddelen 8,9. Hun effectiviteit werd geëvalueerd door bepaling van de ontwikkeling van tumorlast overlevingskansen. Dit protocol kan worden gebruikt om extra informatie over de verdeling en verblijfkosten van leukemie en andere hematopoietische celpopulaties tijdens de behandeling te bieden.
In eerdere studies werd de C1498-cellijn beschreven als een inductor van acute granulocytaire 5, myelomonocytaire 6 of 7 NKT cel leukemie. Echter, demonstratieve literatuurgegevens waren ofwel afwezig of onvolledig. De hier gepresenteerde protocol maakt gebruik van verschillende technieken, zoals doorstroomcytometrie, immunofluorescentie, MGG kleuring en cytochemische analyses, C1498 gekweekte cellen te karakteriseren en de aard van de leukemie die wordt geïnduceerd in muizen na geïnjecteerd bepalen.
Wanneer we in vitro gekweekte cellen C1498 fenotype na immunokleuring en flowcytometrie werden uitgevoerd, namen wij een aantal beperkingen, omdat deze cellen tot expressie paar celoppervlak hematopoïetische merkers die eerder in de literatuur beschreven 6,7. In overeenstemming met onze resultaten, leverde Labelle et al. Niet het celoppervlak expressie van volwassen TCR observeren op C1498-cellen met behulp van stroom cytometry kleuring. Echter, als ze naar een NKT-cellijn nadat ze CD3e en TCRVβ8.2 mRNA 7 gedetecteerd. We observeerden ook intracellulaire expressie van TCRVβ CD3e ketens en moleculen in de meeste cellen (> 70%), maar hun hematopoietische lineages kon niet worden bepaald omdat er ook gelijktijdig intracellulaire expressie van Mac-3-molecuul.
Myeloperoxidase, MGG kleuring en evaluaties om functionele esterasen behulp cytochemie analyseren aangetoond dat de C1498 cellijn had een myeloïde oorsprong en was samengesteld uit monoblast en myeloblasten. Deze resultaten waren overeenstemmend met het percentage Mac-3 + cellen die in flow cytometrie werden verkregen kleuring analyse. Hoewel niet kwantitatief, stappen behelzen belangrijke experimenten uit te voeren. Zij blijven, tot nu toe, de beste bestaande werkwijzen voor het karakteriseren van de lijn en differentiatie stadium van hematopoietische cellen die geen of f uitdrukkenew specifieke fenotypische markers.
Flowcytometrie kleuring was nuttig voor het aantonen van de ontwikkeling van acute leukemie in muizen na congenic C1498 cellen intraveneus werden geïnjecteerd. De CD45.2 + C1498 cellen die geïnfiltreerd in het perifere bloed en verschillende organen werden geïsoleerd, en hun frequenties werden bepaald. Kwantificering werd ook uitgevoerd aan inherente medullaire en milt cellen te analyseren na immunofenotypering. Beperkingen werden ondervonden bij de C1498 cel fenotype in organen werd onderzocht omdat zij geuit enkele hematopoietische markers (slechts een paar van hen waren B220 +). De aard van de waargenomen acute leukemie, May-Grünwald Giemsa kleuring en analyse van de activiteiten van monocytische definiëren en granulocyten esterasen werden uitgevoerd met beenmerg. De resultaten toonden aan dat C1498 cellen behouden hun myeloblastische en monoblastic morfologie en functie, waaruit het ontstaan van myelomonocytische leukemie.
<p class = "jove_content"> Als tegenprestatie voor de kritische stappen in dit protocol beschreven, moet bijzondere aandacht worden besteed aan de pH bij het uitvoeren van cytochemische reacties en MGG kleuring, omdat fouten in pH kan leiden tot een onjuiste interpretatie van de resultaten. Bijvoorbeeld α-naftyl butyraat esterase activiteit specifiek voor monocytcellen Pas bij een pH van 6,0 omdat granulocyten en lymfocyten ook positief voor deze test bij hogere pH waarden kunnen bevlekken. Fixeren van de cellen wordt niet aanbevolen voor het uitvoeren van MGG kleuring, en we toonden aan dat alleen CAF fixatie bevredigende resultaten bij het uitvoeren van esterases cytochemische reacties met behulp van C1498-cellen. Om de expressie van CD115 molecuul en de detectie door flowcytometrie, alle monsters (bijvoorbeeld bloed, beenmerg en milt cellen) worden op ijs gehouden tijdens de procedure behouden. Indien geen kleuring wordt waargenomen in stromingscytometrie of / en immunofluorescentie experimenten, de referentie van de antilichamen, de bewaring recommendations en hun verdunningen moeten worden gecontroleerd. De in de tabel materialen / apparatuur referenties zijn geselecteerd vanwege flowcytometrie of immunofluorescentie toepassingen. De primaire / secundaire antilichamen of hun geconjugeerde fluoroforen kunnen hun activiteiten hebben verloren door verkeerde opslag (bijvoorbeeld blootstelling aan licht of warmte), onjuiste verdunning uitgebreide bevriezen / ontdooien of het gebruik van verontreinigde buffers. Ren positieve controles om ervoor te zorgen dat ze goed werken. Gebruik muis beenmerg en milt afgeleide cellen waarvan bekend is dat het eiwitten van belang tot expressie. Om een hoge achtergrond en niet-specifieke kleuring te vermijden, zorg ervoor dat de cellen goed worden gewassen en bewaard bij een hoge luchtvochtigheid (voor immunofluorescentie) en dat de antilichamen worden verdund volgens de instructies. Met dezelfde concentratie en verdunning van het isotype controle-antilichaam en het primaire antilichaam om nauwkeurig de achtergrondniveau in het monster. Voor esterase cytochemie experimenten, dereagentia kunnen worden getest met behulp van positieve en negatieve controleglaasjes die gezuiverde muis milt granulocytaire (Ly6G +) en monocytische (CD115 +) cellen.De in deze studie beschreven procedure toonde aan dat veel van de functies leukemische waargenomen bij muizen na de injectie van C1498-cellen gedeelde gemeenschappelijke kenmerken met humane acute myeloïde leukemie 11,12. Het binnengedrongen leukemische cellen resulteerde in een vermindering van rijpe en onrijpe (voorlopers en voorlopers) medullaire hematopoietische cellen. C1498-cellen aanwezig bij hoge frequentie (> 20%) in het perifere bloed, evenals monocytische cellen. Hepatomegalie en splenomegalie waargenomen het gevolg van de infiltratie van leukemische cellen en significante toename in B lymfocyten en myeloïde cellen werden ook waargenomen splenomegalie begeleiden. Trombopenie werd ook waargenomen wanneer bloedplaatjes aantallen werden geschat met behulp van een hematologie-analyse.
Het was te zienn, middels in vitro experimenten, dat C1498 cellen remmen normale muizen hematopoiese secreteren oplosbare factoren 13. In verscheidene tumor muismodellen zijn onrijpe myeloïde cellen (met inbegrip van monocytische cellen en granulocyten) ook aangetoond dat migreren van het beenmerg naar de milt waar ze remmen anti-tumorspecifieke T-celactivering en proliferatie 14. Aldus kan de verlaging van hematopoietische cellen dat werd waargenomen in het beenmerg resulteerde uit ofwel een tekort aan hematopoiese en / of hun emigratie. Dit laatste mechanisme zou de aanwezigheid van monocytose in het perifere bloed of waarneming vergrote myeloïde fracties in de milt verklaren. Het is ook denkbaar dat deze cellen kon worden ontleend verbeterde milt hematopoiese. Inderdaad, onder steady-state condities, sommige subsets van milt B-cellen werden geïdentificeerd als voorlopers van rijpe B-lymfocyten 15. Bovendien, onder inflammatoire aandoeningen, medullary stamcellen en voorlopers cellen is aangetoond dat verhuizen naar de milt om de productie van rijpe monocyten 16 induceren. Dit protocol maakt het niet mogelijk om conclusies over de mechanismen die betrokken zijn bij de ontwikkeling van leukemie en andere functionele en moleculaire assays worden toegepast om dit te doen trekken. Echter, deze gegevens bevatten gedetailleerde informatie over de klinische kenmerken van acute myeloïde leukemie en zullen de onderzoekers te evalueren en de effecten van nieuwe therapeutische middelen te begrijpen helpen.
The authors have nothing to disclose.
The authors would like to acknowledge the “Ligue Nationale contre le Cancer” (Comité du Septentrion), the SIRIC ONCOLille (Grant INCa-DGOS-INSERM 6041) and the Institut pour la Recherche sur le Cancer de Lille (IRCL) for supporting this work. They would like to thank Delphine Taillieu and the animal facility staff for housing the mice and maintaining their welfare. We also thank Raphaëlle Caillerez and Nathalie Jouy for their respective help in microscopy and flow cytometry.
C1498 cell line | ATCC | TIB 49 | |
C57BL/6J-Ly5.1 | Charles River | B6.SJL-Ptprc a Pep3 b/BoyCrl | |
Cells culture reagents | |||
2-Mercaptoethanol, Gibco | ThermoFisher Scientific | 21985 | |
Fetal Bovine Serum (FBS) | ThermoFisher Scientific | 10270 | |
HEPES, Gibco (1 M) | ThermoFisher Scientific | 15630 | |
Non-Essential Amino Acids Solution, Gibco | ThermoFisher Scientific | 11140 | |
Penicillin-Streptomycin, Gibco | ThermoFisher Scientific | 15140 | |
RPMI 1640 Medium (Gibco, GlutaMAX Supplement) | ThermoFisher Scientific | 61870 | |
Sodium Pyruvate, Gibco (100 mM) | ThermoFisher Scientific | 11360 | |
Flow cytometry staining reagents | |||
anti-mouse B220 APC (1) | ebiosciences | 17-0452 | clone RA3-6B2, final dilution 1/100 |
anti-mouse B220 biotin (2) | ebiosciences | 13-0452 | clone RA3-6B2, 1/400 |
anti-mouse CD3 eFluor450 (1) | ebiosciences | 48-0032 | clone 17A2, 1/100 |
anti-mouse CD3 PE (2) | BD biosciences | 555275 | clone 17A2, 1/100 |
anti-mouse CD3 PE-Cy5 (3) | ebiosciences | 15-0031 | clone 145-2C11, 1/100 |
anti-mouse CD4 APC (1) | ebiosciences | 17-0041 | clone GK1.5, 1/500 |
anti-mouse CD4 PE (2) | ebiosciences | 12-0041 | clone GK1.5, 1/200 |
anti-mouse CD8 biotin (1) | ebiosciences | 13-0081 | clone 53-6.7, 1/100 |
anti-mouse CD8 eFluor450 (2) | ebiosciences | 48-0081 | clone 53-6.7, 1/500 |
anti-mouse CD11a biotin | ebiosciences | 13-0111 | clone M17/4, 1/100 |
anti-mouse CD11b PE | ebiosciences | 12-0112 | clone M1/70, 1/200 |
anti-mouse CD16/32 biotin | ebiosciences | 13-0161 | clone 93, 1/400 |
purified anti-mouse CD16/32 (FcR blocking) | BD biosciences | 553141 | clone 2.4G2 |
anti-mouse CD18 biotin (1) | ebiosciences | 13-0181 | clone M18/2, 1/100 |
anti-mouse CD18 FITC (2) | ebiosciences | 11-0181 | clone M18/2, 1/50 |
anti-mouse CD19 PE | ebiosciences | 12-0193 | clone 1D3, 1/200 |
anti-mouse CD21/35 PE | ebiosciences | 12-0211 | clone 8D9, 1/50 |
anti-mouse CD31 PE | ebiosciences | 12-0311 | clone 390, 1/100 |
anti-mouse CD34 eFluor660 | ebiosciences | 50-0341 | clone RAM34, 1/20 |
anti-mouse CD44 PE | BD biosciences | 553134 | clone IM7, 1/50 |
anti-mouse CD45.2 FITC | ebiosciences | 11-0454 | clone 104, 1/100 |
anti-mouse CD49b/Pan NK PE | BD biosciences | 553858 | clone DX5, 1/50 |
anti-mouse CD80 biotin | ebiosciences | 13-0801 | clone 16-10A1, 1/200 |
anti-mouse CD86 biotin | ebiosciences | 13-0862 | clone GL1, 1/200 |
anti-mouse CD107b (Mac-3) PE | ebiosciences | 12-5989 | clone M3/84, 1/40 |
anti-mouse CD115 PE | ebiosciences | 12-1152 | clone AFS98, 1/100 |
anti-mouse CD117 eFluor450 | ebiosciences | 48-1171 | clone 2B8, 1/100 |
anti-mouse CD127 PE | ebiosciences | 12-1271 | clone A7R34, 1/100 |
anti-mouse CD150 APC | ebiosciences | 17-1501 | clone 9D1, 1/20 |
anti-mouse CD274 (PD-L1) biotin | ebiosciences | 13-5982 | clone MIH5, 1/200 |
anti-mouse Ly-6A/E (Sca-1) PE | ebiosciences | 12-5981 | clone D7, 1/100 |
anti-mouse Ly-6C APC | ebiosciences | 17-5932 | clone HK1.4, 1/200 |
anti-mouse Ly-6G (Gr-1) biotin (1) | ebiosciences | 13-5931 | clone RB6-8C5, 1/400 |
anti-mouse Ly-6G FITC (2) | ebiosciences | 11-9668 | clone 1A8, 1/50 |
anti-mouse MHC class I (H-2Db) biotin | ebiosciences | 13-5999 | clone 28-14-8, 1/50 |
anti-mouse MHC class II (I-A/I-E) PE-Cy5 | ebiosciences | 15-5321 | clone M5/114.15.2, 1/1000 |
anti-mouse NK1.1 PE | BD biosciences | 557391 | clone PK136, 1/50 |
anti-mouse TCRVb FITC | BD biosciences | 553170 | clone H57-597, 1/50 |
streptavidin PE-Cy5 | ebiosciences | 15-4317 | 1/200 |
Immunofluorescence staining reagents | |||
Anti-mouse myeloperoxidase (heavy chain antibody) | Santa Cruz Biotechnology | sc-16129 | 1/10 (20 µg/ml) |
anti-goat IgG (Texas Red coupled antibody) | Jackson Immunoresearch | 705-076-147 | 1/250 |
Normal donkey serum | Jackson Immunoresearch | 017-000-001 | |
Hoechst solution | BD Biosciences | 561908 | 1/1000 |
Mounting medium 1 (Fluoromount) | Sigma-Aldrich | F4680 | |
Acetone | VWR | 20066 | |
Methanol | Merck Millipore | 106009 | |
Esterase cytochemical staining reagents | |||
Naphtol AS-D chloroacetate solution | Sigma-Aldrich | 911 | |
Dye solution (Fast Red Violet LB Base solution) | Sigma-Aldrich | 912 | |
pH6.3 buffer concentrate (TRIZMAL) | Sigma-Aldrich | 913 | |
Sodium nitrite solution | Sigma-Aldrich | 914 | |
Citrate solution | Sigma-Aldrich | 915 | |
Hematoxylin solution | Sigma-Aldrich | GHS3 | |
Acetone | VWR | 20066 | |
Formaldehyde solution, 37% | Sigma-Aldrich | F1635 | |
α-naphthyl butyrate solution | Sigma-Aldrich | 1801 | |
Phosphate buffer solution | Sigma-Aldrich | 1805 | |
Sodium nitrite Tablet | Sigma-Aldrich | 1809 | |
Pararosaniline solution | Sigma-Aldrich | 1804 | |
Methylene blue solution | Sigma-Aldrich | 1808 | 1/10 |
mounting medium 2 (Clearmount) | Invitrogen | 00-8010 | |
May-Grünwald Giemsa staining reagents | |||
May-Grünwald solution | RAL Diagnostics | 320070 | |
Giemsa R solution | RAL Diagnostics | 320310 | 1/20 |
pH 6.8 buffer solution | RAL Diagnostics | 330368 | |
Others materials, reagents and equipment | |||
Ketamine 1000 (100 mg/mL) | VIRBAC | 3597132111010 | |
Xylazine SEDAXYLAN (20 mg/mL) | CEVA | ||
Bovin albumin serum (BSA) powder | ThermoFisher Scientific | BP671 | |
PBS solution (1x concentrate) | ThermoFisher Scientific | 14190 | |
Paraformaldehyde (PFA) | Sigma-Aldrich | 158127 | |
Saponin | Sigma-Aldrich | 47036 | |
Ultra Pure 0.5 M EDTA solution, pH 8.0 | ThermoFisher Scientific | 15575 | |
Separating solution (Pancoll Mouse) | PANBIOTECH | P04-64100 | |
Lysis buffer (Red Blood Cells Lysing Buffer) (10X) | BD Biosciences | 555899 | 1/10 |
NaOH 10N | ThermoFisher Scientific | SS267 | |
Trypan blue solution (0.4 %) | ThermoFisher Scientific | 15250-061 | 1/2 |
50 mL tube (Falcon) | Fisher Scientific | 14-432-22 | |
70µm Cell Strainer (Falcon) | Corning Life Sciences | 352350 | |
Chamber & filter card (EZ Cytofunnel Shandon) | Thermo Scientific | A78710003 | |
Microscope Cover Glasses, 24x24mm | Knittel Glass | VD1 2424 Y100 | |
Slides (Starfrost – ground edges 90) | Knittel Glass | VS1137# 077FKB | |
EDTA Tube | Greiner Bio-One | 454034 | |
Pasteur Pipette 150MM (capillary tube) | Fisherbrand | 1154-6963 | |
26G needle | Terumo | NN-2613R | |
insulin syringe and needle 29G | Terumo | BS05M2913 | |
30G needle | Becton & Dickinson | 304000 | |
Flow cytometry tubes (blue) | Beckman Coulter | 2523749 | |
Water-repellent pen (Dakopen) | Dako | S200230 | |
Sharp sterile scissors | Nessi-care | SCI-01 | |
Sterile forceps | Dominique Dutscher | 956506 | |
Thoma cell counting chamber | VWR | 631-0397 | |
Petri Dishes (Fisherbrand Plastic) | ThermoFisher Scientific | S33580A | |
Microcentrifuge tube (1.5 mL) | ThermoFisher Scientific | 05-408-129 | |
Cylindrical Restrainer 15-30 gm | Stoelting | 51338 | |
Shandon Cytospin 3 Cytocentrifuge | ThermoFisher Scientific | ||
10 mL syringe | Terumo | SS-10L | |
1 mL syringe | Terumo | SS-01T | |
Ethanol | Merck | 1.08543 | |
Sterile gauze sponges | URGO | 501580 |