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方法論記事

移植片対宿主病における樹状細胞の役割を調べる骨髄移植プラットフォーム

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DOI:

10.3791/60083

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2020年3月17日

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* These authors contributed equally

この記事について

サマリー

移植片対宿主病は、同種骨髄移植後の主要な合併症である。樹状細胞は、移植片対宿主病の病因において重要な役割を果たす。現在の記事では、移植片対宿主病の発症における樹状細胞の役割と移植片対白血病効果を調査するための新しい骨髄移植プラットフォームについて説明しています。

要約

同種骨髄移植(BMT)は、腫瘍を根絶するための移植片対白血病(GVL)効果による血球悪性腫瘍に対する効果的な治療法です。しかし、その適用は、移植片対宿主病(GVHD)、BMTの主要な合併症の開発によって制限される。GVHDは、ドナー移植片のT細胞がレシピエント細胞によって発現する認識allo抗原を誘発し、レシピエントの健康組織に対して望ましくない免疫学的攻撃を仕掛ける。したがって、従来の治療法は、ドナーT細胞のアロロ活性を抑制するように設計されている。しかし、これらのアプローチは、実質的に、レシピエントの生存が改善されないようにGVL効果を損なう。したがって、BMT、GVL、およびGVHDに対する治療アプローチの効果を理解することが不可欠です。ドナーT細胞を刺激する抗原提示およびサイトカイン分泌能力のために、レシピエント樹状細胞(DC)はGVHDの誘導において重要な役割を果たす。したがって、受信者 DC をターゲットにすることは、GVHD を制御するための潜在的なアプローチになります。この研究は、ホストDCが移植後のGVHおよびGVL応答をどのように調節するかを調査するための新しいBMTプラットフォームの説明を提供する。また、移植後のGVHDおよびGVLの生物学を研究するための効果的なBMTモデルも提示される。

概要

同種造血幹細胞移植(BMT)は、移植片対白血病(GVL)効果3を介して血球悪性腫瘍11、22を治療するための有効な治療法である。しかし、ドナーリンパ球は常にレシピエント組織に対して望ましくない免疫学的攻撃を仕掛け、移植片対宿主病(GVHD)4と呼ばれるプロセスである。4

GVHDのマウスモデルはGVHDの生物学とGVL応答5を研究するための効果的なツールです。マウスは費用対効果の高い研究動物モデルです。彼らは小さく、効率的に開発の初期段階で分子や生物学的製剤を使用しています 6.マウスは遺伝的に適切に定義されているため、遺伝子操作研究に理想的な研究動物であり、生物学的経路およびメカニズム6を研究するのに理想的である。GVHDのいくつかのマウス主要組織適合性複合体 (MHC) MHC 不一致モデルは、C57BL/6 (H2b)から BALB/c (H2d)および FVB (H2q)→C57BL/6 (H2b)

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プロトコル

実験手順は、セントラルフロリダ大学の施設動物のケアと使用委員会によって承認されました.

1. GVHD誘導

注:同種骨髄(BM)細胞移植(ステップ1.2)は、照射後24時間以内に行われる。以下に説明するすべての手順は、無菌環境で行われます。組織培養フードで手順を実行し、濾過試薬を使用します。

  1. 0 日目: 受け取ったマウスを準備します。
    1. バルB/cバックグラウンド(CD45.2+ H2kd+)上の雌の野生型(WT)マウスを使用し、10-12週齢をレシピエントとして使用します。
    2. TBI の前に、受取人の耳札と重み付け。次に、照射チャンバーに最大11匹のマウスを入れ、照射器に保管します。10-15分間、700 cGyの単回投与で照射します。
    3. 照射された動物をケージに戻し、移植前に病原体のない施設に収容してください。
      注:レシピエントの最小体重は約20 gである必要があります。
  2. 1日目:ドナーマウスからT細胞枯渇骨髄(TCD-BM)を調製する。
    1. CD45.1/Ly5.1 C57BL/6マウスをCO2窒息で安楽死させ、意識不明になるまで2-3分待ちます。必要に応じて二次安楽死として子宮頸部脱臼を行う。

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結果

主要なMHC不一致B6(H2kbb)-BALB/C(H2kd)モデルは、移植後のGVHDの発達に密接に対応した(図2)。Cookeららによって以前に確立された6つのGVHD臨床徴候はすべて、WT-B6 T細胞を移植したレシピでは起こったが、Bm単独で移植されたレシピエント(ステップ1.5)では起こらなかった、GVHD陰性基を表す。GVHD の開発には、このモデルの 2 つのフェーズがあります。まず、重症度のピークは移植後約11日、続いて臨床スコアおよび体重回復の16日までの減少である。この段階では、照射誘発性炎症および生着症候群などのいくつかのメカニズムが病原性およびGVHDを駆動する。レシピエントは移植後約30〜40日でGVHDに均一に屈する。

BMの少なくとも85%がDCに分化した(

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ディスカッション

特定の個体に適した幹細胞の使用は、進行癌および耐性癌18を治療するための効果的なアプローチである。しかし、低分子医薬品は、長い間、パーソナライズされたがん治療の主な焦点であり続けています。一方、細胞療法では、ドナーと宿主との間の多数の相互作用が、BMT1後のGVHDの発達など、治療結果に決定的に影響を1与えることができる。

BMTの主要なMHCミスマッチマウスモデルは、GVHDの生物学を理解し、その治療における薬物の有効性をテストする上で貴重なツールです。その中で、C57BL/6(H2b)からBALB/c(H2d)およびFVB(H2 q)→C57BL/6(H2qb)は、確立されたモデル5,77である。5これらのモデルは、単回投与(BALB/c)または分画線(C57BL/6)として骨髄化.......

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開示事項

著者には利益相反はありません。

謝辞

この研究は、セントラルフロリダ大学医学部のスタートアップ助成金(HN)、ピッツバーグ大学医療センターヒルマンがんセンターのスタートアップ助成金(HL)、米国NIHグラント#1P20CA210300-01、ベトナム保健省の助成#4694/QD-BYT(PTH)によってサポートされています。研究のための資料を提供してくれたサウスカロライナ医科大学の徐中宇博士に感謝します。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
0.5 M EDTA pH 8.0 100MLFisher ScientificBP2482100MACS バッファー
10X PBS FisherScientificBP3994MACS バッファー
A20 B 細胞リンパ腫セントラルフロリダ大学社内GVL 実験
ACC1 fl/flJackson Lab30954GVL 実験
ACC1 fl/fl CD4creセントラルフロリダ大学GVL実験
抗ビオチンマイクロビーズMiltenyi Biotec130-090-485T細胞濃縮
抗ヒト/マウスCD45R (B220)サーモフィッシャーサイエンティフィック13-0452-85T細胞濃縮
抗マウス B220 FITCサーモフィッシャーサイエンティフィック10452-85フローサイトメトリー解析
抗マウスCD11c- AF700サーモフィッシャーサイエンティフィック117319フローサイトメトリー解析
抗マウスCD25 PEサーモフィッシャーサイエンティフィック12-0251-82流動染色
抗マウスCD4 ビオチンサーモフィッシャーサイエンティフィック13-0041-86T細胞濃縮
抗マウスCD4 eFluor® 450 (Pacific Blue® replacement)サーモフィッシャーサイエンティフィック48-0042-82流動染色
抗マウスCD45.1 PEサーモフィッシャーサイエンティフィ12-0900-83フローサイトメトリー解析
抗マウスCD8a APCサーモフィッシャーサイエンティフィック17-0081-83フローサイトメトリー解析
抗マウスH-2Kb PerCP-Fluor 710サーモフィッシャーサイエンティフィック46-5958-82フローサイトメトリー解析
アンチマウスMHCクラスII抗体 APCサーモフィッシャーサイエンティフィック17-5320-82フローサイトメトリー解析
抗マウス TER-119 ビオチンサーモフィッシャーサイエンティフィック13-5921-85T細胞濃縮
抗Thy1.2バイオエクセルBE0066BM世代
B6 fB-/- マウスセントラルフロリダ大学社内受信者
B6.Ly5.1 (CD45.1+) マウスCharles River564ドナー
BALB/c マウスCharles River028移植レシピエント
C57BL/6 マウスCharles River027ドナー/レシピエント
CD11bThermo Fisher Scientific13-0112-85T-cell enrichment
CD25-biotinサーモフィッシャーサイエンティフィック13-0251-82T細胞の濃縮
CD45RThermo Fisher Scientific13-0452-82T-cell enrichment
CD49b モノクローナル抗体 (DX5)-biotinThermo Fisher Scientific13-5971-82T-cell enrichment
Cell strainer 40 uMThermo Fisher Scientific22363547Cell preparation
strainer 70 uMThermo Fisher Scientific22363548Cell preparation
D-ルシフェリンGoldbioLUCK-1G生きた動物イメージング
ウシ胎児血清 (FBS)Atlanta Bilogicals R&DシステムD17051細胞培養
フローサイトメトリーチューブフィッシャーサイエンティフィック352008フローサイトメトリー分析
FVB/NCrlチャールズリバー207ドナー
リポポリサカライド (LPS)ミリポア シグマL4391-1MGDC成熟
LSカラムMitenyi Biotec130-042-401細胞調製
MidiMACSMiltenyi Biotec130-042-302T細胞濃縮
ニューブランズウィックギャラクシー 170R インキュベーターエッペンドルフギャラクシー 170 R細胞培養
ペニシリン+ストレプトマイシンペニシリン/ストレプトマイシン (10,000 ユニット ペニシリン / 10,000 mg/ml 連鎖球菌)GIBCO15140メディア
RPMI 1640サーモフィッシャー サイエンクティフィック11875-093メディア
TER119サーモフィッシャーScientific13-5921-82T細胞濃縮
Xenogen IVIS-200Perkin ElmerXenogen IVIS-200生きた動物イメージング
X-RAD 320 生物学的照射器精密X線X-RAD 320全身照射
ック Cell

参考文献

  1. Shlomchik, W. D. Graft-versus-host disease. Nature Reviews Immunology. 7, 340-352 (2007).
  2. Appelbaum, F. R. Haematopoietic cell transplantation as immunotherapy. Nature. 411, 385-389 (2001).
  3. Blazar, B. R., Murphy, W. J., Abedi, M.

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再版と許可

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