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Research Article
Hung D. Nguyen*1, Phung Thanh Huong*2, Krystal Hossack1, Sanjeev Gurshaney1, Kevin Ezhakunnel1, Thien-Huong Huynh1, Anamaria Morales Alvarez1, Nhat-Tu Le3, Hung N. Luu4,5
1Cancer Division, Burnett School of Biomedical Sciences,University of Central Florida, 2Department of Biochemistry,Hanoi University of Pharmacy, 3Center for Cardiovascular Regeneration, Department of Cardiovascular Sciences,Houston Methodist Research Institute, 4Department of Epidemiology,University of Pittsburgh Graduate School of Public Health, 5Division of Cancer Control and Population Sciences,University of Pittsburgh Medical Center, Hillman Cancer Center
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Erratum Notice
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Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
La enfermedad de injerto contra huésped es una complicación importante después del trasplante alogénico de médula ósea. Las células dendríticas desempeñan un papel crítico en la patogénesis de la enfermedad del injerto contra el huésped. El artículo actual describe una nueva plataforma de trasplante de médula ósea para investigar el papel de las células dendríticas en el desarrollo de la enfermedad de injerto contra huésped y el efecto injerto-contra-leucemia.
El trasplante alogénico de médula ósea (BMT) es una terapia eficaz para neoplasias malignas hematológicas debido al efecto injerto-contra leucemia (GVL) para erradicar los tumores. Sin embargo, su aplicación está limitada por el desarrollo de la enfermedad de injerto contra huésped (GVHD), una complicación importante de la MtB. La EICH se evoca cuando las células T en los injertos de donantes reconocen el clorótatógeno expresado por las células receptoras y montan ataques inmunológicos no deseados contra tejidos sanos receptores. Por lo tanto, las terapias tradicionales están diseñadas para suprimir la aleeactividad de las células T del donante. Sin embargo, estos enfoques perjudican sustancialmente el efecto GVL para que no se mejore la supervivencia del receptor. Por lo tanto, es esencial comprender los efectos de los enfoques terapéuticos en bMT, GVL y EICH. Debido a las capacidades de presentación de antígenos y secretodenia para estimular las células T del donante, las células dendríticas receptoras (CC) desempeñan un papel importante en la inducción de la EICH. Por lo tanto, la segmentación de los controladores de datos de los destinatarios se convierte en un enfoque potencial para controlar la EICH. Este trabajo proporciona una descripción de una nueva plataforma BMT para investigar cómo los cAños anfitriones regulan las respuestas de GVH y GVL después del trasplante. También se presenta un modelo BMT eficaz para estudiar la biología de la EICH y la EV después del trasplante.
El trasplante alogénico de células madre hematopoyéticas (BMT) es una terapia eficaz para tratar las neoplasias malignas hematológicas1,2 a través del efecto injerto-contra-leucemia (GVL)3. Sin embargo, los linfocitos de donantes siempre montan ataques inmunológicos no deseados contra los tejidos receptores, un proceso llamado enfermedad del injerto contra el huésped (GVHD)4.
Los modelos murinos de La EICH son una herramienta eficaz para estudiar la biología de la EICH y la respuesta GVL5. Los ratones son un modelo animal de investigación rentable. Son pequeñas y eficientemente dosificados con moléculas y productos biológicos en las primeras fases del desarrollo6. Los ratones son animales de investigación ideales para estudios de manipulación genética porque están genéticamente bien definidos, lo que es ideal para el estudio de vías y mecanismos biológicos6. Se han establecido bien varios modelos de GHC de MHC de complejos de histocompatibilidad (MHC) de ratón, como C57BL/6 (H2b) a BALB/c (H2d) y FVB (H2q) , C57BL/6 (H2b)5,7. Estos son modelos particularmente valiosos para determinar el papel de los tipos de células individuales, genes y factores que afectan a la EICH. El trasplante de C57/BL/6 (H2b) a receptores con mutaciones en MHC I (B6.C-H2bm1)y/o MHC II (B6.C-H2bm12) reveló que un desajuste tanto en MHC clase I como en clase II es un requisito importante para el desarrollo de la EICH aguda. Esto sugiere que tanto CD4+ como CD8+ T-células son necesarias para el desarrollo de la enfermedad7,8. La EICH también participa en una cascada inflamatoria conocida como la «tormenta proinflamatoria de la citoquina»9. El método de acondicionamiento más común en los modelos murinos es la irradiación corporal total (TBI) por rayos X o 137Cs. Esto conduce a la ablación de la médula ósea del receptor, permitiendo así el injerto de células madre del donante y previniendo el rechazo del injerto. Esto se hace limitando la proliferación de células T receptoras en respuesta a las células donantes. Además, las disparidades genéticas desempeñan un papel importante en la inducción de la enfermedad, que también depende del menor de coincidencia de MHC10. Por lo tanto, la dosis de irradiación mieloablativa varía en diferentes cepas de ratón (por ejemplo, BALB/c-C57BL/6).
La activación de las células T del donante por las células que presentan el antígeno host (ACC) es esencial para el desarrollo de la EICH. Entre los ACC, las células dendríticas (CC) son las más potentes. Son herediblemente capaces de inducir la EICH debido a su ingesta superior de antígenos, la expresión de moléculas coestimulantes de células T y la producción de citoquinas proinflamatorias que polarizan las células T en subconjuntos patógenos. Los CI receptores son fundamentales para facilitar el cebado de células T y la inducción de la EICH después del trasplante11,12. En consecuencia, los centros de interesado se han convertido en objetivos interesantes en el tratamiento de la EICH12.
Se requiere TBI para mejorar el injerto de células del donante. Debido al efecto TBI, los cocones receptores se activan y sobreviven durante un breve periodo de tiempo después del trasplante12. A pesar de los importantes avances en el uso de la bioluminiscencia o la fluorescencia, el establecimiento de un modelo eficaz para estudiar el papel de los DC receptores en la EICH sigue siendo un desafío.
Debido a que las células T del donante son la fuerza motriz para la actividad de GVL, las estrategias de tratamiento que utilizan medicamentos inmunosupresores como los esteroides para suprimir la aoresación de células T a menudo causan recaída tumoral o infección13. Por lo tanto, los dispositivos de compra de beneficiarios pueden proporcionar un enfoque alternativo para tratar la EICH, preservando al mismo tiempo el efecto GVL y evitando la infección.
En resumen, el estudio actual proporciona una plataforma para comprender cómo los diferentes tipos de señalización en los CC receptores regulan el desarrollo de la EICH y el efecto GVL después de BMT.
Los procedimientos experimentales fueron aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad de Florida Central.
1. Inducción de la EICH
NOTA: El trasplante de células alogénicos de médula ósea (BM) (paso 1.2) se realiza dentro de las 24 h después de la irradiación. Todos los procedimientos descritos a continuación se realizan en un entorno estéril. Realice el procedimiento en una campana de cultivo de tejido y utilice reactivos filtrados.
2. Modelo de cotrasplante
3. Modelos GVHD/GVL de BMT
El principal modelo B6 (H2kb)-BALB/C (H2kd) correspondió estrechamente al desarrollo de la EICH después del trasplante(Figura 2). Los seis signos clínicos de la EICH establecidos anteriormente por Cooke et al.16 ocurrieron en los receptores trasplantados con células T WT-B6, pero no en los receptores trasplantados solo con BM (paso 1.5), que representaba el grupo negativo de la EICH. Hay dos fases en el desarrollo de la EICH en este modelo. En primer lugar, el pico de gravedad es de aproximadamente 11 días después del trasplante, seguido de una reducción en las puntuaciones clínicas y la recuperación del peso corporal hasta 16 días. En esta fase, varios mecanismos como la inflamación inducida por irradiación y el síndrome de injerto impulsan la patogenicidad de la enfermedad y la EICH. Los receptores sucumben uniformemente a la EICH unos 30 a 40 días después del trasplante.
Al menos el 85% del BM se diferencia en CC(Figura 3A). Curiosamente, el trasplante con fB-/- DCs mejoró la supervivencia del receptor y la puntuación clínica de la EICH(Figura 3B,C). Dado que los CC fB-/- tienen menos capacidad de presentación de antígenos demostrado por una menor expresión de MHCII y una reducción de la expresión17del receptor de coestimulación, el protocolo de cotrasplante puede ser suficiente para examinar diversas señales o objetivos en los controladores de cooperación receptores en el desarrollo de la EICH después de la ECM.
La pureza de la célula T fue del 90% después del enriquecimiento(Figura 4A). El linfoma de células B A20 transducido por Luciferasa permite controlar el crecimiento tumoral en animales vivos(Figura 4B). En este modelo, si los receptores murieron sin ninguna señal y una alta puntuación clínica de la EICH, se llegó a la conclusión de que murieron de la EICH. Todos los receptores DE WT BALB/c que recibieron BM solo más A20 murieron de recaída tumoral(Figura 3B). Por el contrario, si el animal murió de mayor densidad de señal, se llegó a la conclusión de que murieron de recaída tumoral. Como se muestra en la Figura 3B,los receptores de WT BALB/c trasplantados con BM y células T del donante ACC1fl/fl B6 (CÉLULAs T ACC1+/+) murieron de GVHD. Si los animales morían con señales de enfermedad, se llegó a la conclusión de que murieron de eICH y recaída tumoral. Los animales que recibieron BM y células T del donante ACC1fl/fl x CD4 cre B6 (ACC1-/- T-cells) murieron tanto de GVHD como de recaídas tumorales(Figura 3B). Los animales pueden ser colocados de nuevo en la jaula para ser imágenes en un momento posterior o eutanasiados para imágenes ex vivo. Usando el software, la masa tumoral en el animal también puede analizarse individualmente(Figura 3B).

Figura 1: Representación esquemática del procedimiento BMT. (A) Esquema para el modelo BMT B6-BALB/c no coincidente con MHC. (B) Esquema para el co-trasplante de CC modelo FVB-B6. (C) Esquema para el modelo B6-BALB/c GVHD/GVL. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: Modelo principal de BVHD BHC-b-BALB/c no coincidente. Los ratones BALB/c fueron irradiados letalmente y trasplantados con 5 x 106 BM solos o con 0.75 x 106 células T. (A) Datos de supervivencia, (B) pérdida de peso corporal y (C) datos de puntuación clínica de los receptores de BM solos o con células T. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 3: Modelo HCT de co-trasplante de CC. BM se aisló de ratones WT y fB-/- B6 y se diferenciaen en los canales de dominio mediante el cultivo con GM-CSF. (A) La pureza de los DC se examinó mediante la citometría de flujo mediante la tinción con CD11c y MHCII. Los receptores B6 irradiados letalmente fueron trasplantados con BM (3 x 106/ratón) más células T purificadas (1 x 106/ratón) de los donantes De la FVB. Los receptores también recibieron 2 x 106 WT o fB-/- B6 BM-DCs células el día del trasplante. Se muestran la supervivencia (B) y la puntuación clínica (C). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4: Modelo Mayor-MHC no coincidente B6-BALB/c GVHD/GVL. Los receptores de WT BALB/c fueron trasplantados con TCD-BM (5 x 106/ratón) solos o con células T ACC1+/+ o células T ACC1+/+ (1 x 106/ratón) aisladas de ratones donantes de fondo B6. Además, los receptores recibieron 2 x 103 A20-luc en el momento del trasplante. La pureza de las células T se examinó mediante citometría de flujo a través de la tinción con anticuerpos de flujo vivo/muerto amarillo, CD3, CD4 y CD8 (A). Los receptores fueron monitoreados para detectar el crecimiento tumoral determinado por imágenes de bioluminiscencia de todo el cuerpo (BLI) (B). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Los autores no tienen conflictos de intereses.
La enfermedad de injerto contra huésped es una complicación importante después del trasplante alogénico de médula ósea. Las células dendríticas desempeñan un papel crítico en la patogénesis de la enfermedad del injerto contra el huésped. El artículo actual describe una nueva plataforma de trasplante de médula ósea para investigar el papel de las células dendríticas en el desarrollo de la enfermedad de injerto contra huésped y el efecto injerto-contra-leucemia.
Este estudio es apoyado por la beca de inicio de la Universidad de Florida Central College of Medicine (a HN), la beca de inicio del Centro de Cáncer Hillman de la Universidad de Pittsburgh, Hillman Cancer Center (a HL), la Subvención NIH de los Estados Unidos #1P20CA210300-01 y la Beca del Ministerio de Salud de Vietnam #4694/QD-BYT (a PTH). Agradecemos al Dr. Xue-zhong Yu de la Universidad Médica de Carolina del Sur por proporcionar materiales para el estudio.
| 0,5 M EDTA pH 8.0 100ML | Fisher Scientific | BP2482100 | tampón MACS |
| 10X PBS | Fisher Scientific | BP3994 | Tampón MACS |
| A20 Linfoma de células B | Universidad de Florida Central | Experimento GVL | interno |
| ACC1 fl/fl | Jackson Lab | 30954 | Experimento GVL |
| ACC1 fl/fl CD4cre | Universidad de Florida Central | Experimento GVL | |
| Anti-Biotina MicroBeads | Miltenyi Biotec | 130-090-485 | Enriquecimiento de células T |
| Anti-Humano/Ratón CD45R (B220) | Thermo Fisher Scientific | 13-0452-85 | Enriquecimiento de células T |
| Anti-ratón B220 FITC | Thermo Fisher Scientific | 10452-85 | Análisis de citometría |
| de flujo Anti-ratón CD11c- AF700 | Thermo Fisher Scientific | 117319 | Análisis de citometría de flujo |
| Anti-Mouse CD25 PE | Thermo Fisher Scientific | 12-0251-82 | Tinción |
| de flujo Anti-Mouse CD4 Biotina | Thermo Fisher Scientific | 13-0041-86 | Enriquecimiento de células T |
| Anti-Mouse CD4 eFluor® 450 (Pacific Blue® de reemplazo) | Thermo Fisher Scientific | 48-0042-82 | Tinción |
| de flujo Anti-ratón CD45.1 PE | Thermo Fisher Scientific | 12-0900-83 | Análisis de citometría |
| de flujo Anti-ratón CD8a APC | Thermo Fisher Scientific | 17-0081-83 | Análisis de citometría de flujo |
| Anti-ratón H-2Kb PerCP-Fluor 710 | Thermo Fisher Scientific | 46-5958-82 | Análisis de citometría de flujo |
| Anticuerpo MHC de clase II APC | Thermo Fisher Scientific | 17-5320-82 Análisis de | citometría de flujo |
| Anti-Mouse TER-119 Biotina | Thermo Fisher Scientific | 13-5921-85 | Enriquecimiento de células T |
| Anti-Thy1.2 | Bio Excel | BE0066 | BM generación |
| B6 fB-/- ratones | Universidad de Florida Central | Receptores | internos |
| B6. Ratones Ly5.1 (CD45.1+) | Río Charles | 564 | Donantes |
| Ratones BALB/c | Charles River | 028 | Receptores de trasplantes |
| C57BL/6 ratones | Charles River | 027 | Donantes/Receptores |
| CD11b | Thermo Fisher Scientific | 13-0112-85 | Enriquecimiento de células T |
| CD25-biotina | Thermo Fisher Scientific | 13-0251-82 | Enriquecimiento de células T |
| CD45R | Thermo Fisher Scientific | 13-0452-82 | Enriquecimiento de células T |
| CD49b Anticuerpo monoclonal (DX5)-biotina | Thermo Fisher Scientific | 13-5971-82 | Enriquecimiento de células |
| T Filtro de células 40 uM | Thermo Fisher Scientific | 22363547 Preparación de células | |
| Filtro de células 70 uM | Thermo Fisher Scientific | 22363548 | Preparación |
| de célulasD-Luciferin | Goldbio | LUCK-1G | Imágenes de animales vivos |
| Suero fetal bovino (FBS) | Atlanta Bilogicals R& Sistema D | D17051 | Cultivo celular |
| Tubos de citometría de flujo | Fisher Scientific | 352008 | Análisis de citometría de flujo |
| FVB/NCrl | Charles River | 207 | |
| Donantes Lipopolisacárido (LPS) | Millipore Sigma | L4391-1MG | DC columna |
| LS | maduraMitenyi Biotec | 130-042-401 | Preparación |
| celular MidiMACS | Miltenyi Biotec | 130-042-302 | Enriquecimiento de células T |
| Incubadora New Brunswick Galaxy 170R | Eppendorf | Galaxy 170 R | Cell Culture |
| Penicilina+estreptomicinaPenicilina/Estreptomicina (10.000 unidades de penicilina / 10.000 mg/ml estreptococo) | GIBCO | 15140 | Media |
| RPMI 1640 | Thermo Fisher Scienctific | 11875-093 | Media |
| TER119 | Thermo Fisher Scientific | 13-5921-82 | Enriquecimiento de células T |
| Xenogen IVIS-200 | Perkin Elmer | Xenogen IVIS-200 | Imágenes de animales |
| vivos X-RAD 320 Irradiador biológico | deprecisión X-RAY | X-RAD 320 | Irradiación corporal total |