| dc.description.abstract | Myelomatose er en krefttype som oppstår i de antistoffproduserende plasmacellene i beinmargen. Introduksjon av ny behandling de siste tiårene har ført til lengre levetid for myelompasienter, men sykdommen er fremdeles uhelbredelig. Forskning ved bruk av primære myelomceller og myelomcellelinjer har ført til bedre forståelse av myelomatose og følgende bedre behandling. Siden primære myelomceller ofte ikke er tilgjengelig i tilstrekkelige mengder og er vanskelig å kultivere er myelomcellelinjer mest brukt i forskning. Selv om omtrent halvparten av myelompasienter har hyperdiploid myelomatose er de fleste etablerte myelomcellelinjene ikke-hyperdiploid. Av den grunn har flere hyperdiploide myelomcellelinjer blitt etablert av myelomgruppen ved NTNU for å tilrettelegge for en mer representativ forskning også for den hyperdiploide pasientgruppen. Myelomcellelinjene har ikke blitt tilstrekkelig karakterisert, og derfor er målet for denne oppgaven å karakterisere hyperdiploide og ikke-hyperdiploide myelomcellelinjer, både de som er etablert av myelomgruppen (URVIN, VOLIN, KJON, p68, IH-1 og OH-2) og de som er etablert på andre laboratorier (ANBL-6, INA-6 og JJN-3), for bruk i forskning av myelomatose.
Uttrykket av overflateantigen på de ni myelomcellelinjene ble studert ved flowcytometri. Alle cellelinjene var positive for kjente myelomoverflateantigener (CD38 og CD138) og positive, eller hadde en subpopulasjon av celler som uttrykte CD28. Videre var alle cellelinjene negative for B-celleantigener (CD19 og CD20), og majoriteten var også negativ for CD27. Når det gjelder vekstfaktorreseptorer var CD117 kun svakt eller ikke uttrykt på cellelinjene, og de fleste uttrykte ikke den insulinlignende vekstfaktor 1 reseptoren (CD221) bortsett fra VOLIN, INA-6 og JJN-3, som var positiv eller hadde en subpopulasjon av celler som var positiv for antigenet. Videre hadde alle cellelinjene minst en subpopulasjon av celler som uttrykte hepatocytt-vekstfaktor reseptoren (c-MET), utenom URVIN og KJON. Alle cellelinjene hadde minst en subpopulasjon av celler positiv for interleukin-6 reseptorsubenheten (CD126), men uttrykket varierte mellom replikerte forsøk. I tillegg hadde de fleste cellelinjene en subpopulasjon av celler positiv for interleukin-21 reseptoren, utenom URVIN, KJON og IH-1. Når det gjelder adhesjonsmolekyler, så var alle cellelinjene positive for CD49d og CD56, men sistnevnte antigen var kun uttrykt på en subpopulasjon av celler i noen av cellelinjene. Derimot så uttrykte nesten ingen av cellelinjene adhesjonsmolekylet CD184. Uttrykket av B-celle modningsantigen og programmert celledød-ligand-1 varierte mellom forsøkene, men alle cellelinjene hadde minst en subpopulasjon av celler som uttrykte antigenene. Videre var alle cellelinjene positiv for CD40, og alle hadde minst en subpopulasjon av celler som uttrykte CD45. Totalt sett hadde myelomcellelinjene en moden plasmacelle-lignende fenotype med et heterogent overflateantigenuttrykk.
RNA ekspresjonsnivået av overflateantigenene ble undersøkt for å videre underbygge proteinuttrykket funnet ved flowcytometri. Offentlig tilgjengelig mRNA-uttrykk data og RNA-sekvenseringsdata ble hentet fra henholdsvis myelomgruppen og Keats Lab. RNA og protein uttrykket til cellelinjene korrelerte for det meste, med unntak av CD184, hvor uttrykk kun ble funnet på RNA nivå. CD184 er et adhesjonsmolekyl i myelomatose og det ble derfor forventet et proteinuttrykk av dette antigenet. Derfor burde proteinuttrykket studeres nærmere for å undersøke hvorfor disse cellelinjene ikke uttrykte CD184 på overflaten.
Krysskontaminering av cellelinjer er et vedvarende problem som kan skape urettmessige forskningsresultater, og cellelinjer burde regelmessig autentiseres for å sikre at cellekulturer er rene. I denne oppgaven ble cellelinjene autentisert ved bruk av en metode utviklet av Keats et al. Alle cellelinjene viste seg å ha unike fingeravtrykk. Likevel ble en endring observert mellom fingeravtrykkene til KJON og den originale prøven av KJON. Imidlertid kan dette avviket forklares med forskjellige typer vekstmedium dem imellom. Videre hadde både INA-6 og JJN-3 et avvik i fingeravtrykkene sammenlignet med fingeravtrykkene Keats Lab har. Imidlertid ble det antydet at avviket i JJN-3s fingeravtrykk skyldtes eksistensen av to kloner av JJN-3. Keats Lab har skaffet JJN-3 fra Leibniz Institute DSMZ, mens vårt laboratorium har fått JJN-3 fra Dr. Jennifer Ball (University of Birmingham, Storbritannia). Når det gjelder avviket for INA-6, kunne et svakt bånd observeres der Keats Lab hadde identifisert et bånd da kontrasten ble forsterket. Imidlertid kunne dette ikke aksepteres som et bånd, noe som antyder at små avvik i fingeravtrykk kan forekomme mellom cellelinjer dyrket i forskjellige laboratorier. Til tross for disse avvikene, hadde alle cellelinjene unike fingeravtrykk som representerer rene cellekulturer. Fingeravtrykkene kan brukes av forskere for å bekrefte ektheten og renheten til cellekulturer før et eksperimentelt oppsett. | |
| dc.description.abstract | Multiple myeloma (MM) is a malignancy occurring in the antibody-producing plasma cells of the bone marrow. By the introduction of new treatments during the past decades, the survival of patients has prolonged; however, the disease is still incurable. Novel therapies and major understanding that have been made about MM are due to research using primary myeloma cells and myeloma cell lines. As primary myeloma cells are often unavailable in sufficient amounts and are difficult to cultivate, myeloma cell lines are mostly used in research. Although approximately half of the MM patient group is hyperdiploid (HRD), most established cell lines are non-hyperdiploid (NHRD). Thus, several HRD myeloma cell lines have been established by the myeloma group at NTNU to enable more representative research of the HRD patient group. However, all has not been sufficiently characterized. Therefore, this thesis aims to characterize HRD and NHRD myeloma cell lines, both in-house (URVIN, VOLIN, KJON, p68, IH-1, and OH-2) and from other labs (ANBL-6, INA-6, and JJN-3), for the application in research of MM.
The surface antigen expression of the nine myeloma cell lines was investigated by flow cytometry. All the cell lines were positive for known myeloma surface antigens (CD38 and CD138) and positive or had a subset of cells expressing CD28. Furthermore, all cell lines were negative for B cell antigens (CD19 and CD20), and the majority were negative for CD27. Regarding growth factor receptors, CD117 was faintly or not expressed by the cell lines, and most of them did not express the insulin-like growth factor 1 receptor (IGF1-R/CD221) except VOLIN, INA-6, and JJN-3, which were positive or in which a fraction of the cells were positive. Moreover, all cell lines had at least a subset of cells expressing hepatocyte growth factor receptor (HGFR/c-MET), except URVIN and KJON. In the case of cytokine receptors, all cell lines had at least a subset of cells positive for the interleukin (IL)-6 receptor subunit (CD126), but the expression varied between experiments. Additionally, the majority of the cell lines had a subset of cells with the IL-21 receptor (IL21R), except URVIN, KJON, and IH-1. Regarding adhesion molecules, all cell lines were positive for CD49d and CD56; however, the latter was only present at a subset of cells in some of the cell lines. On the other hand, most of the cell lines did not express adhesion molecule CD184. The expression of B cell maturation antigen (BCMA) and the programmed cell death ligand 1 (PD-L1) varied between experiments, but all the cell lines had at least a subset of cells expressing the antigens. Furthermore, all cell lines were negative for CD40, and all had at least a subset of cells expressing CD45. Overall, the myeloma cell lines had a mature plasma cell-like phenotype with a heterogeneous surface antigen expression.
The RNA expression level of the surface antigens was investigated to substantiate the protein expression level further. Publicly available nCounter Technology and RNA sequencing data were obtained from the myeloma group and Keats Lab, respectively. The RNA and protein level expression of the cell lines correlated well, except CD184, where expression was found at the RNA level only. CD184 is an adhesion molecule in MM, and hence, protein expression of this antigen was expected. Therefore, the protein level expression has to be further studied to investigate why these cell lines did not express CD184 on the cell surface.
Cross-contamination of cell lines is a persistent problem that may create wrongful research results, and cell lines should be regularly authenticated to ensure that cell cultures are pure. In this thesis, the cell lines were authenticated using a method developed by Keats et al. All of the cell lines were found to have unique fingerprints. Nevertheless, one change was observed between the fingerprints of KJON and KJON-original sample. However, this deviation may be explained by different types of growth medium between them. Moreover, both INA-6 and JJN-3 had a deviation in the fingerprints when compared to the fingerprints obtained by Keats Lab. However, it was suggested that the deviation of JJN-3's fingerprint was due to the existence of two distinct clones of JJN-3. Keats Lab has obtained JJN-3 from the Leibniz Institute DSMZ, while our lab has obtained JJN-3 from Dr. Jennifer Ball (University of Birmingham, UK). Regarding the deviation of INA-6, a weak band could be observed when the contrast was enhanced at the position were Keats Lab had identified a band. However, it could not be accepted as a band, suggesting that small deviations in fingerprints may occur between cell lines cultured in different laboratories. Despite these deviations, all cell lines had unique fingerprints that represent pure cell cultures. The fingerprints may be used by researchers to confirm the authenticity and purity of cell cultures before an experimental setup. | |