Dielectrophoretic Microfluidic Chip Enables Single-Cell Measurements for Multidrug Resistance in Heterogeneous Acute Myeloid Leukemia Patient Samples
Notice bibliographique
Résumé
The front-line treatment for adult acute myeloid leukemia (AML) is anthracycline-based combination chemotherapy. However, treatment outcomes remain suboptimal with relapses frequently observed. Among the mechanisms of treatment failure is multidrug resistance (MDR) mediated by the ABCB1, ABCC1, and ABCG2 drug-efflux transporters. Although genetic and phenotypic heterogeneity between leukemic blast cells is a well-recognized phenomenon, there remains minimal data on differences in MDR activity at the individual cell level. Specifically, functional assays that can distinguish the variability in MDR activity between individual leukemic blasts are lacking. Here, we outline a new dielectrophoretic (DEP) chip-based assay. This assay permits measurement of drug accumulation in single cells, termed same-single-cell analysis in the accumulation mode (SASCA-A). Initially, the assay was optimized in pretherapy samples from 20 adults with AML whose leukemic blasts had MDR activity against the anthracyline daunorubicin (DNR) tested using multiple MDR inhibitors. Parameters tested were initial drug accumulation, time to achieve signal saturation, fold-increase of DNR accumulation with MDR inhibition, ease of cell trapping, and ease of maintaining the trapped cells stationary. This enabled categorization into leukemic blast cells with MDR activity (MDR(+)) and leukemic blast cells without MDR activity (MDR(-ve)). Leukemic blasts could also be distinguished from benign white blood cells (notably these also lacked MDR activity). MDR(-ve) blasts were observed to be enriched in samples taken from patients who went on to enter complete remission (CR), whereas MDR(+) blasts were frequently observed in patients who failed to achieve CR following front-line chemotherapy. However, pronounced variability in functional MDR activity between leukemic blasts was observed, with MDR(+) cells not infrequently seen in some patients that went on to achieve CR. Next, we tested MDR activity in two paired AML patient samples. Pretherapy samples taken from patients that achieved CR to front-line chemotherapy were compared with samples taken at time of subsequent relapse. MDR(+) cells were frequently observed in leukemic blast cells in both pretherapy and relapsed samples, consistent with MDR as a mechanism of relapse in these patients. We demonstrate the ability of a new DEP microfluidic chip-based assay to identify heterogeneity in MDR activity in leukemic blasts. The test provides a platform for future studies to characterize the mechanistic basis for heterogeneity in MDR activity at the individual cell level.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».