Method Article
Burada bir protokol lösemi hastalarında kemik iliği lösemik hücrelerin izolasyonu ve metabolik durumlarına analizi için mevcut. Birincil lösemi hücrelerinin metabolik profili değerlendirilmesi daha iyi primer hücre talep karakterize etmek için yardımcı olabilir ve daha fazla kişiselleştirilmiş tıp neden olabilir.
Kanser hücrelerinin metabolik gereksinimi hayatta kalma ve tedavi etkinliği olumsuz yönde etkileyebilir. Günümüzde, ilaç metabolik yollar hedefleme tümörler birçok türde sınanır. Böylece, kanser hücre metabolik Kur karakterizasyonu, hastaların genel sonucunu iyileştirmek için doğru yolu hedeflemek için kaçınılmazdır. Ne yazık ki, kanserlerin çoğunluğu, kötü huylu hücreleri daha yüksek miktarlarda elde etmek oldukça zordur ve doku biyopsisi gereklidir. Lösemi bir istisnadır, nerede lösemik hücreler yeterli sayıda kemik iliği ayrılmış olabilir. Burada, biz lösemi hastalarında kemik iliği lösemik hücrelerin izolasyonu ve metabolik durumlarına ekstraselüler akı Çözümleyicisi'ni kullanarak, daha sonraki analiz için detaylı bir protokol sağlar. Lösemik hücre canlılığı etkilemez yoğunluk gradient tarafından yalıtılır. Ekimi bir adım onları yeniden oluşturmak için yardımcı olur, böylece ölçülen metabolik durum optimal koşullar hücrelerde durumudur. Bu iletişim kuralı için kişiselleştirilmiş terapi kullanılabilir tutarlı, iyi standart sonuçlar elde sağlar.
Metabolik hücreler ana özelliklerinden biri olması ve değiştirilmiş bioenergetics şimdi kanser1,2,3işaretlerinden biri kabul edilir. Ayrıca, metabolik Kur değişiklikleri sinyal iletim yollarının veya kanser hücreleri4,5,6enzimatik makine hedefleyerek kanser tedavisinde kullanılan. Kanser hücrelerinin metabolik yatkınlık bilmek böylece bir avantajdır ve geçerli terapi artırmaya yardımcı olabilir.
Bir çok sayıda hücre kültüründe metabolik etkinliğini değerlendirmek zaten kurulmuş yöntemler vardır. Glikoliz ile ilgili, Glikoz alımı ölçülebilir radyoaktif etiketleme tarafından 2-NBDG kullanarak (2-(N-(7-Nitrobenz-2-oxa-1,3-diazol-4-yl)Amino)-2-Deoxyglucose) veya hücre dışı laktat seviyeleri ölçülen enzimatik7,8. Başka bir metabolik parametre isotopically etiketli palmiat9,10tarafından ölçülen yağ asidi oksidasyon oranıdır. Oksijen tüketim oranını hücreleri11,12' mitokondrial membran potansiyeli değerlendirme13,14, ATP/ADP (adenozin birlikte mitokondrial etkinliği belirlemek için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir 5 '-trifosfat/Adenozin 5 '-nükleotittir) oranı ölçümü15 veya toplam hücre içi ATP ölçümü16. Metabolik süreçleri düzenleyen bilinen yolları sinyal protein quantifications tarafından belirlenen ve metabolik ölçüleri17,18,19anlayış artırabilirsiniz.
Ancak, tüm bu yöntemler sadece bir tedbir veya en iyi senaryoda, aynı anda birkaç metabolik parametreleri bir örnek. Önemlisi, eş zamanlı ölçüm oksijen tüketim oranını (OCR) ve ekstraselüler asitleştirme oranı (D.H.T.) göre örneğin, deniz atı XFp Analyzer ekstraselüler akı analiz elde edilebilir. OCR mitokondrial solunum bir göstergesidir ve D.H.T. ağırlıklı olarak (biz CO2 üretim muhtemelen D.H.T. hücrelerinin yüksek Oksidatif fosforilasyon aktivite ile yükselen görmezden değil) glikoliz sonucu20. Şimdiye kadar çeşitli hücre tiplerinin bu Analizörleri21,22,23kullanılarak incelenmiştir.
Burada lösemi hastalarına Protokolü birincil patlamaların (olgunlaşmamış hematopoetik sahne alanı'ndan elde edilen lösemi hücreleri) hücre dışı akı analizi için açıklamak. Bizim bilgi en iyi şekilde, belirli bir iletişim kuralı birincil patlamaların henüz kullanılabilir değil.
Tüm örneklerini informed consent çocukların anne veya veliler ve Charles Üniversitesi Prag, Çek Cumhuriyeti, çalışma etik kurul onayı ile elde edilmiştir yok. NV15-28848A.
1. hazırlanması reaktifler
2. kemik iliği mononükleer hücre izolasyon
Not: İdeal olarak, birincil lösemi hücreleri metabolik durumunu ölçümü sonra toplama ve hücre izolasyon kemik iliği hemen başlayacaktır. Yine de, ilgili veri ayrıca Çek Cumhuriyeti diğer Hematoloji ulaşım merkezleri sonra izole hücrelerden elde edilebilir. Steril doku kültürü mahallede tüm alt adımları gerçekleştirin.
3. gece ekimi mononükleer hücre
Not: bir steril doku kültürü mahallede tüm alt adımları gerçekleştirin.
4. hücre yapışkan kaplama plakaları hazırlanması
5. hidrasyon sensör kartuş
Not: iki 8-şey ekstraselüler akı analyzer kartuşları hidrat.
6. tohum hücrelerinde hücre yapıştırıcı / galvanizleme levhalar
Not: Glikoliz stres testi orta glikoliz stres testi için kullanın. Hücre Mito stres testi için BSA ile hücre Mito stres testi aracı kullanın.
7. yükleme sensör kartuş
8. Program kurma
9. değerlendirme ve sonuçların yorumlanması
BCP-ALL (B-hücre habercisi akut lenfoblastik lösemi) ve AML (Akut myeloid lösemi) hastalar, glikoliz stres testi ve lösemik patlamaların hücre Mito stres testi ölçümleri sonra eğrileri Şekil 3 gösterir. Bu ölçümler metabolik parametreleri hesaplanması da belirtilir. iyi başına 500.000 hücre tohumlari ve tüm ölçümler hexaplicates yapılmıştır.
Böylece hücrelerin besin yoksun bulunmaktadır glikoliz stres testinde sadece bazal orta, kullanılır. Elde edilen ilk parametredir hücrelerde depolanan glikoz miktarını yansıtmalıdır bazal asitleşme. Hücreleri Glikoz kullanmak ve laktat için fermente beri ilk enjeksiyon sonra D.H.T. artar. Oligomycin A ikinci enjeksiyon içinde ATP sentaz engeller ve böylece hücreleri esas olarak glikoliz ATP üretmek için yönlendirir. Bu daha da D.H.T. yükselmesine neden olmamalıdır. 2-DG enjeksiyon tamamen glikoliz engeller ve D.H.T. düşer.
Hücre Mito stres testinde glutamin ve glukoz ile desteklenmiş bir orta kullanılır, böylece hücreleri tüm besin yoksun değil ve bazal solunum parametre onların Bazal metabolik durumunu gösterir. İlk enjeksiyon Oligomycin a sonra hücreler mitokondrial solunum inhibe ve OCR bir azalma temsil glikoliz geçin. Böylece hücreleri şimdi maksimum hızı ve en yüksek değerini OCR yükselişi oksijen tüketmek FCCP (ikinci ve üçüncü enjeksiyon), diğer yandan, solunum, ATP üretimi uncouples. Rotenon ve Antimycin bir karışımı son enjeksiyon tamamen mitokondrial solunumu engeller ve OCR sıfıra yakın azalır.
Şekil 1: kemik iliği örneği yoğunluk gradient Santrifüjü. Mononükleer hücreler lösemik hücreler için zenginleştirilmiş yoğunluk gradient medyum tarafından ayrılır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 2: anahat glikoliz stres testi ve hücre Mito stres testi (A)örnek glikoliz stres testi sonucu. (B) örnek hücre Mito stres testi sonucu. Parametreleri eğrileri içinde gösterilir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 3: BCP-ALL (A, B) ve (B, C) AML hasta lösemik patlamaların analizini ekstraselüler akı. (A ve C) glikoliz stres test sonuçları. Unutmayın ilk ölçüm noktası önemli ölçüde diğerlerinden farklı olabilir ve analiz bu durumda tutulmalıdır. (B ve D) hücre Mito stres test sonuçları. Parametreleri eğrileri içinde gösterilir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Bağlantı noktası | Glikoliz stres testi | Hücre mito stres testi | ||
Bağlantı noktasına yüklemek | Wells son konsantrasyonu | Bağlantı noktasına yüklemek | Wells son konsantrasyonu | |
A | 100 mM glikoz 20 μL | 10 mM glikoz | 20 mikron Oligomycin A 20 μL | 2 mikron Oligomycin A |
B | 20 mikron Oligomycin A 22 μL | 2 mikron Oligomycin A | 15 mikron FCCP 22 μL | 1,5 MİKRON FCCP |
C | 1 M 2-DG 25 μL | 100 mM 2-DG | 30 mikron FCCP 25 μL | 4,5 MİKRON FCCP |
D | X | 10 mikron Rotenon 25 μL ve 10 μg/ml Antimycin A | 1 mikron Rotenon ve 1 μg/ml Antimycin A |
Tablo 1: Bileşik birimleri.
Adım | Ayarlar |
Kalibrasyon | Otomatik |
Denge | Otomatik |
Temel ölçüm | Üç kez:-3 dk, bekle-0 dk, ölçü-3 dk karıştırın. |
Enjeksiyon'ın bağlantı noktası a | Enjeksiyon |
Ölçüm | Üç kez:-3 dk, bekle-0 dk, ölçü-3 dk karıştırın. |
Enjeksiyon bağlantı noktası B | Enjeksiyon |
Ölçüm | Üç kez:-3 dk, bekle-0 dk, ölçü-3 dk karıştırın. |
Enjeksiyon C noktasının | Enjeksiyon |
Ölçüm | Dört kez:-3 dk, bekle-0 dk, ölçü-3 dk karıştırın. |
Tablo 2: Program glikoliz stres testi için.
Adım | Ayarlar |
Kalibrasyon | Otomatik |
Denge | Otomatik |
Temel ölçüm | Üç kez:-3 dk, bekle-0 dk, ölçü-3 dk karıştırın. |
Enjeksiyon'ın bağlantı noktası a | Enjeksiyon |
Ölçüm | Üç kez:-3 dk, bekle-0 dk, ölçü-3 dk karıştırın. |
Enjeksiyon bağlantı noktası B | Enjeksiyon |
Ölçüm | Üç kez:-3 dk, bekle-0 dk, ölçü-3 dk karıştırın. |
Enjeksiyon C noktasının | Enjeksiyon |
Ölçüm | Üç kez:-3 dk, bekle-0 dk, ölçü-3 dk karıştırın. |
D bağlantı enjeksiyon | Enjeksiyon |
Ölçüm | Üç kez:-3 dk, bekle-0 dk, ölçü-3 dk karıştırın. |
Tablo 3: Program hücre Mito stres testi için.
Akut lenfoblastik lösemi (ALL) ile hastalardan elde edilen birincil lösemik patlamaların OCR ve D.H.T. değerleri tarafından değerlendirildi metabolik aktivite ölçümü için yukarıda açıklanan protokolü sağlar veya akut miyeloid lösemi (AML). Bir hücre dışı akı çözümleyicisini kullanarak ölçüm gerçek zamanlı canlı hücrelerdeki metabolik profili tespiti sağlar avantajdır. Esasen, her adımda sağlanan iletişim kuralı bir çalışma planları hücre türüne bağlı olarak ayarlanmış olabilir. Burada, hangi sonuçları etkileyebilecek ve en uygun değerler daha az sağlayabilir en önemli parametreler tartışacağız.
En iyi duruma getirme yolunda ilk adım malzeme donmuş taze malzeme vs elde edilen veri karşılaştırması yapıldı. Yetenek donmuş malzeme metabolik etkinliğini ölçmek için sıvı azot bankada saklanan hastaların örneklerinin retrospektif çalışmalar için izin vermez. TÜM örneklerini durumunda AML hücreleri de en iyi sonuçları ile de-dondurma sonra ölçüldü, ancak yalnızca gelen taze malzeme tutarlı metabolik aktivite tespit edebildik.
İkinci en iyi duruma getirme birincil lösemik patlamaların ekimi adımdır. Biz bir gecede kültür ya da (kültür) olmadan düz yoğunluk gradient ayırma sonra hücrelerin metabolik aktivite test ettik. Hücreler yoğunluk gradient ayırma kalıcı ve hayati bir mikroskop altında baktı sonra onların metabolik aktivite Engelli olsa bile. Genel olarak D.H.T. ve OCR değerleri düşük bulunmuştur ve ekili hücrelerde yaptıkları gibi Ayrıca, enjeksiyon sonra OCR veya D.H.T. değerleri en iyi şekilde yanıt vermedi.
Farklı koşullar altında ekimi de sonuçları etkileyebilir. İnsülin transferrin Sodyum selenit ek (ITS) kullanarak iyi bir uygulama birincil yetiştirilmesi8patlamaların, ancak bu ek hücreleri metabolik aktivite ile müdahale kabul edilir. Hücre Mito stres testi sırasında lösemik patlamaların Its ile ekili Oligomycin A için yanıt vermedi (OCR azaltmak ATP bağlı solunum hesaplamak için). Ayrıca mezenkimal kök hücre (MSC) hücrelerle birlikte yetiştirmeye çalıştık ama bu durumda, OCR ve D.H.T. değerleri daha düşük MSCs ekili hücrelere karşılaştırılmıştır. Özet olarak, birincil patlamaların RPMI lösemi hastalardan yetiştirilmesi % 10 ile orta FBS en iyi seçenektir.
Hastalarda metabolik profilleri karakterizasyonu için uygun olan bir yandan limit test örnekleri sayısı üzerinde ancak diğer yandan ilgili sonuçlar verir bazı ölçütlere uyması gerekir. İle yüksek cellularity hastalarda metabolik fonksiyon şiddetindeydi (bir ölçüm için 500.000 hücreleri numaralı seribaşı / hexaplicate wells başı) ve sadece 80 ve lösemik patlamalar daha yüksek bir yüzdesi örnekleriyle belirsiz olarak algılanmasını önlemek için ölçülen metabolik aktivite diğer hücre tiplerinin süspansiyon mevcut.
Veri analizi çok önemli adımlardan biri normalleştirme, farklı lösemik örneği arasında metabolik parametreleri karşılaştırıldığında olabilir olduğunu. Lösemik hücre hatları ile gerçekleştirilen önceki deneylerimiz göre bulduk normalleştirme hücre sayısı için en iyi sonucu verir. İyi başına hücreleri belirli sayıda araştırmacı tarafından belirlenecek ihtiyacı ve büyüklüğüne ve test hücrelerinin metabolik aktivite bağlıdır.
Yazarlar ifşa gerek yok.
Çek Pediatrik Hematoloji merkezleri teşekkür etmek istiyorum. Bu eser yapıldı tarafından desteklenen Grant, Sağlık Bakanlığı (NV15-28848A), Sağlık Bakanlığı Çek Cumhuriyeti, Prag, Çek Cumhuriyeti 00064203 Üniversitesi Hastanesi konuşlanmıştır ve Milli Eğitim Bakanlığı, gençlik ve spor NPU tarafından ben nr. LO1604.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
RPMI 1640 Medium, GlutaMAX Supplement | Gibco, ThermoFisher Scientific | 61870-010 | |
Fetal Bovine Serum | Biosera | FB-1001/100 | |
Antibiotic-Antimycotic (100x) | Gibco, ThermoFisher Scientific | 15240-062 | |
Sodium bicarbonate | Sigma-Aldrich | S5761-500G | |
D-(+) Glucose | Sigma-Aldrich | G7021-100G | |
Oligomycin A | Sigma-Aldrich | 75351-5MG | |
2-Deoxy-D-glucose | Sigma-Aldrich | D8375-1G | |
FCCP | Sigma-Aldrich | C2920-10MG | |
DMSO | Sigma-Aldrich | D8418-100ML | |
Rotenone | Sigma-Aldrich | R8875-1G | |
Antimycin A from Streptomyces sp. | Sigma-Aldrich | A8674-25MG | |
Seahorse XF Base Medium, 100 mL | Agilent Technologies | 103193-100 | |
L-glutamine solution, 200 mM | Sigma-Aldrich | G7513-100ML | |
HEPES solution, 1 M, pH 7.0-7.6 | Sigma-Aldrich | H0887-100ML | |
Sodium pyruvate | Sigma-Aldrich | P5280-25G | |
Bovine Serum Albumin | Sigma-Aldrich | A2153-10G | |
Ficoll-Paque Plus | Sigma-Aldrich | GE17-1440-02 | Density gradient medium |
Seahorse XFp FluxPak | Agilent Technologies | 103022-100 | |
Corning™ Cell-Tak Cell and Tissue Adhesive | ThermoFisher Scientific | CB40240 | |
Seahorse Analyzer XFp | Agilent Technologies | S7802A | |
Seahorse XFp Cell Culture Miniplate | Agilent Technologies | 103025-100 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır