Summary

Hematopoetik kök hücre transplantasyonu Hemoglobinopati olan hastalar için sonra kalan donör Erythroid progenitör hücre algılama

Published: September 06, 2017
doi:

Summary

Miktar donör türetilmiş hücre engraftment kök hücre transplantasyonu hastalarında Hemoglobinopati sonra izlemek için gereklidir. Akış Sitometresi tabanlı cep sıralama, koloni oluşumu tahlil ve ataları erythroid yerde farklılaşma ve sonraki analizi kısa tandem tekrarlar yayılması değerlendirmek için kullanılabilir bir arada.

Abstract

Eksik chimerism varlığı kemik iliği nakli için büyük talasemi veya orak hücre hastalığı hastaların büyük bir kısmı belirtilmektedir. Sonraki terapötik immunomodulation stratejileri-ebilmek geliştirmek klinik sonuç olarak bu gözlem çok büyük etkileri vardır. Geleneksel, Polimeraz zincir reaksiyonu tabanlı analizini kısa tandem tekrarlar donör kaynaklı kan hücrelerinde chimerism tanımlamak için kullanılır. Ancak, bu yöntem çekirdekli hücrelere sınırlıdır ve Disosiye tek hücreli soy arasında ayrım yapamaz. Biz kısa tandem tekrarlar akış sitometrik sıralanmış hematopoetik progenitör hücre analizi uygulanmış ve bu seçili veri bloğu oluşturan biriminden – erythroid koloniler, elde edilen kısa tandem tekrarlar hem kemik toplanan analizi ile karşılaştırıldığında kemik iliği. Bu yöntem ile farklı yayılması ve donör hücreleri erythroid yerde farklılaşma göstermek edebiliyoruz. Bu teknik chimerism ayarlama kök hücre nakli yapılan geçerli izleme tamamlamak uygundur ve böylece uygulanan gelecekte klinik çalışmalar, kök hücre araştırma ve tasarım gen terapisi denemelerin olabilir.

Introduction

Allojeneik hematopoietik kök hücre transplantasyonu (HKHT) olduğunu aksi takdirde son derece tehlikeye için hastalıksız sağkalım oranları daha–dan %90 ulaşmak, hematopoetik sistem doğuştan genetik bozukluklar çeşitli için yalnızca kullanılabilir şifalı yaklaşım ve hayat-sınırlı hastalar1. Bu önemli tedavi aracı etkinliği öncesi toksisite sınırlayarak optimize edilmiştir- ve sonrası rejimleri2nakli, ama aynı zamanda kararlı greft işlevi sürdürülmesi hedef alan müdahaleler tarafından hangi sayısal yakın izleme tarafından donör kaynaklı hücreler3,4,5.

Zaman donör ve alıcı türetilmiş hücre çeşitli bir de aynı anda mevcut chimerism (MC) karışık terimi kullanılır, ancak genel olarak, tam chimerism (CC) lymphohematopoietic bölme donör kaynaklı hücreler tarafından toplam yedek anlamına gelir Oranlar. Split chimerism (SC) karışık chimerism erythroid bölümünde gibi tek hücreli soy gözlenen birlikteliği ifade eder. Hastaların hastalık nüks ve donör lenfosit infüzyon veya immünsüpresif azaltılması gibi başlatmak sonraki immunomodulatory stratejileri için duyarlı belirlemek yardımcı gibi chimerism durum HKHT aşağıdaki komut istemi belirlenmesi önemlidir terapiler6.

Engraftment HKHT sonra izlemek için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Isotyping immünglobulin ve sitogenetik analiz zavallı hassasiyet var ve çok biçimlilik7,8algılamak için onların yetenek sınırlıdır. Floresan situ hibridizasyon (balık) giriş hassasiyeti chimerism HKHT sonra izleme geliştirebilirsiniz ama seks uyumsuz allogrefler9‘ a sınırlı. Şu anda, Polimeraz zincir tepkimesi (PCR) chimerism algılamak için kullanılan en yaygın yöntemdir ve değişken sayı tandem yineler (VNTRs) geleneksel özel-Akrilamid Jel Elektroforez üzerinde dayanır veya kısa tandem (STRs) tekrarlar. Rutin olarak kullanılan kantitatif PCR HKHT takip kalan donör hücreleri son derece küçük bir oranda tespit edebilmektedir. Önemli çalışmalar defa kısıtlamasıdır MC algılama olgun eritrositler yerine çekirdekli hücrelerin varlığı neredeyse sadece sınırlı, yani işlevsel olarak hastalar için önemli Hemoglobinopati tarafından etkilenir hücreleri. Farklı kan grupları bulunan hastalarda, cytofluorometric analiz chimerism kırmızı kan hücrelerinde monoklonal antikorlar eritrosit antijenleri doğru ABO ve C, c, D, E ve e10 yönetmen kullanarak tespit edebilmek olduğunu hatırlamaya değer olduğunu , 11. chimerism erythroid Silsilesi içinde değerlendirilmesi farklı, ama çok ilginç bir araç akış sitometrik erythroid ataları ve erythroid yaratıcı çeşitli yelpazesi klonojenik progenitör mobilizasyonu yapar deneyleri kültür tarafından boylama kombinasyonudur STR12analizi ile izledi. Bu yaklaşım donör ve alıcı chimerism erythroid yerde göreli oranları ölçmek yapabiliyor ve kemik iliği nakli sürdürebilmek için strateji kullanılmaktadır.

Protocol

1. yalıtım, hematopoetik kemik iliği hücreleri çok parametreli Floresans aktif hücre sıralama tarafından işlemi başlamadan önce örnek boyama, aşağıdaki öğeler gerekir tahsil edilecek ve hazır: (GM), 50 mL konik tüpler degrade medya mononükleer hazırlanması için hücreleri boyama için 12 x 75 mm akış tüpler hücreleri Staining arabellek: fosfat tamponlu tuz (PBS) + % 3 fetal buzağı serum (FCS) Pipetler FC bl…

Representative Results

Hücre FACS sıralama tarafından lymphohematopoietic ataları ayrılması Burada aşağı akım STR analiz için gerekli hücre popülasyonlarının sıralama sonuçlar gösterilmektedir. Kemik iliği hücreleri V450 Birleşik anti-CD45 FITC Birleşik anti-CD36 ve APC Birleşik anti-CD34 ile lekeli. Faiz nüfusu megakaryocyte erythroid parçalanmayabilir ataları (MEP), hücreleri eritrositler gelişimi için s…

Discussion

Çalışmada amacı HKHT hastalarda takip erythroid ataları donör/alıcı chimerism analiz Hemoglobinopati için tedavi için seyirci iki yaklaşımın bir arada sunmaktır: 1.) floresan aktif hücre sıralama hematopoetik progenitör hücrelerin kemik iliği örneklerinde kısa tandem tekrarlar ve 2 analizi tarafından takip.) Koloni oluşturan birim büyüyen kemik iliği hücrelerinin atası çeşitli kolonilerde sınıflandırılması takip kısa tandem tekrar analiz tarafından. Bu yaklaşım yenilik donör/alıc?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu eser Kinderkrebshilfe Regenbogen Südtirol tarafından desteklenmiştir.

Materials

Ficoll-Paque GE Healthcare GE17-1440-02  Remove RBC
50 mL conical tubes Falcon 14-432-22 Sample preparation
12 x 75 mm flow tubes Falcon 352002 FACS sorting
Phosphate buffered saline Gibco 10010023 PBS
Fetal calf serum Invitrogen Inc. 16000-044 FCS (heat-inactivated)
CD34 APC BD Bioscience 561209 FACS-Ab
CD36 FITC BD Bioscience 555454 FACS-Ab
CD45 V450 BD Bioscience 642275 FACS-Ab
Trypan blue Gibco 15250061
Hemocytometer Invitrogen Inc. C10227 Automatic cell counting
Hank’s Balanced Salt Solution Gibco 14025092 Suspension buffer in FACS analysis
HEPES Gibco 15630080 Component of suspension buffer
FcR BD Bioscience 564220 Block FCR
FACS Aria I BD Bioscience 23-11539-00 FACS Sorter
Recombinant  human erythropoietin Affimetrix eBioscience 14-8992-80 EPO
Isocove’s Modified Dulbecco’s Medium Gibco 12440053 IMDM
L-Glutamine Invitrogen 25030-081 Component of Culture Medium
CD34+ magnetic beads Milteny Biotech 130-046-702 CD34+ purification
Recombinant  human G-CSF Gibco PHC2031 CFU-Assay
Recombinant  human SCF Gibco CTP2113 CFU-Assay
Recombinant  human GM-CSF Gibco PHC2015 CFU-Assay
Recombinant  human IL-3 BD Bioscience 554604 CFU-Assay
Recombinant  human IL-6 BD Bioscience 550071 CFU-Assay
Methocult H4434 Medium Stemcell Technologies 4444 CFU-Assay
QiAmp DNA Blood extraction kit Qiagen 51306 DNA Isolation
Nanodrop ND-1000 spectra photometer Thermo Scientific ND 1000 DNA Quantification
DNAase free H2O Thermo Scientific FEREN0521 DNA Preparation
AmplTaq Gold DNA Polymerase Applied Bioscience N8080240 PCR
Eppendorf mastercycler gradient Eppendorf 6321000019 PCR 
Hi-Di Formamid Applied Bioscience 4311320 PCR
GeneScan 500 ROX Size Standard Applied Bioscience 4310361 PCR
3130 Genetic Analyzer Applied Bioscience 313001R PCR

References

  1. Angelucci, E., et al. Hematopoietic stem cell transplantation in thalassemia major and sickle cell disease: indications and management recommendations from an international expert panel. Haematologica. 99, 811-820 (2014).
  2. Lucarelli, G., Isgro, A., Sodani, P., Gaziev, J. Hematopoietic stem cell transplantation in thalassemia and sickle cell anemia. Cold Spring Harb Perspect Med. 2, a011825 (2012).
  3. Andreani, M., Testi, M., Lucarelli, G. Mixed chimerism in haemoglobinopathies: from risk of graft rejection to immune tolerance. Tissue Antigens. 83, 137-146 (2014).
  4. Andreani, M., et al. Persistence of mixed chimerism in patients transplanted for the treatment of thalassemia. Blood. 87, 3494-3499 (1996).
  5. Andreani, M., et al. Long-term survival of ex-thalassemic patients with persistent mixed chimerism after bone marrow transplantation. Bone Marrow Transplant. 25, 401-404 (2000).
  6. Kumar, A. J., et al. Pilot study of prophylactic ex vivo costimulated donor leukocyte infusion after reduced-intensity conditioned allogeneic stem cell transplantation. Biol Blood Marrow Transplant. 19, 1094-1101 (2013).
  7. Lawler, S. D., Harris, H., Millar, J., Barrett, A., Powles, R. L. Cytogenetic follow-up studies of recipients of T-cell depleted allogeneic bone marrow. Br J Haematol. 65, 143-150 (1987).
  8. McCann, S. R., Crampe, M., Molloy, K., Lawler, M. Hemopoietic chimerism following stem cell transplantation. Transfus Apher Sci. 32, 55-61 (2005).
  9. Dewald, G., et al. A multicenter investigation with interphase fluorescence in situ hybridization using X- and Y-chromosome probes. Am J Med Genet. 76, 318-326 (1998).
  10. Andreani, M., et al. Quantitatively different red cell/nucleated cell chimerism in patients with long-term, persistent hematopoietic mixed chimerism after bone marrow transplantation for thalassemia major or sickle cell disease. Haematologica. 96, 128-133 (2011).
  11. Andreani, M., Testi, M., Battarra, M., Lucarelli, G. Split chimerism between nucleated and red blood cells after bone marrow transplantation for haemoglobinopathies. Chimerism. 2, 21-22 (2011).
  12. Kropshofer, G., Sopper, S., Steurer, M., Schwinger, W., Crazzolara, R. Successful management of mixed chimerism after bone marrow transplant in beta-thalassemia major. Am J Hematol. 91, E357-E358 (2016).
  13. Kimpton, C. P., et al. Automated DNA profiling employing multiplex amplification of short tandem repeat loci. PCR Methods Appl. 3, 13-22 (1993).
  14. Centis, F., et al. The importance of erythroid expansion in determining the extent of apoptosis in erythroid precursors in patients with beta-thalassemia major. Blood. 96, 3624-3629 (2000).
  15. Miccio, A., et al. In vivo selection of genetically modified erythroblastic progenitors leads to long-term correction of beta-thalassemia. Proc Natl Acad Sci U.S.A. 105, 10547-10552 (2008).

Play Video

Cite This Article
Crazzolara, R., Kropshofer, G., Steurer, M., Sopper, S., Schwinger, W. Detection of Residual Donor Erythroid Progenitor Cells after Hematopoietic Stem Cell Transplantation for Patients with Hemoglobinopathies. J. Vis. Exp. (127), e56002, doi:10.3791/56002 (2017).

View Video