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方法論記事

幹細胞ベースの遺伝子治療腫瘍モデルとしてBLTヒト化マウスを用いた

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DOI:

10.3791/4181

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2012年12月18日

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この記事について

サマリー

ヒト化マウスを用いた腫瘍特異的T細胞の生成および特徴付けは、ここで説明されます。ヒト胸腺組織、遺伝子組み換えヒト造血幹細胞を免疫不全マウスに移植されています。抗腫瘍免疫応答の生体観察を可能に設計されたヒト免疫系の再構成でこの結果。

要約

マウスなどの小動物モデルは広範囲にヒトの疾患を研究するために、新しい治療介入を開発するために使用されている。これらの研究から得られた豊富な情報にもかかわらず、マウスの免疫ならびに、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)感染症などのウイルス性疾患の種特異性のユニークな特性は、ヒト化マウスモデルの開発につながった。以前のモデルは、C、B 17のscid / scidマウスと呼ばれるヒト胎児胸腺および胎児肝臓の移植の使用を必要となた/ LIV(SCID-huの)1、2またはヒト末梢血白血球の養子移植不全(SCID-huPBL 2)3。両方のモデルは、主にHIV感染の研究のために利用された。

これらのモデルの両方の主な制限の一つは、HIV感染症を研究するための、より生理学的に適切なモデルを作るために周囲の人間の免疫細胞の安定な再構成の欠如だった。この目的を達成するために、BLTハムanizedマウスモデルが開発されました。 BLTは骨髄/肝臓/胸腺の略です。このモデルでは、6から8週齢NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl / SzJ(NSG)は、免疫不全マウスにのみ第二のヒト造血幹細胞移植4が続くことに、SCID-huマウスモデルのように、なた/ LIVインプラントを受ける。このシステムの利点は、周囲の人間の免疫システムの完全な再構成である。このモデルは、HIV感染とレイテンシ5-8を研究するために使用されています。

私達は私達が自家hHSC 7,9形質導入の注入が続くなた/ LIVインプラントを構築するために遺伝子改変されたヒト造血幹細胞(hHSC)を使用したこのモデルの修正版を作成した。このアプローチでは、遺伝的に修飾された系統の生成をもたらす。さらに重要なことは、我々は、メラノーマ特異的T細胞受容体を発現している機能的な細胞傷害性T細胞(CTL)を生成する可能性を調べるために、このシステムを適応。このモデルを用いて、我々は、腫瘍退縮(9)を決定するために、ライブの陽電子放射断層撮影(PET)イメージングを活用したトランスジェニックCTLの機能を評価することができました。

このプロトコルの目的は、これらのトランスジェニックマウスを作製し、ライブのPETイメージングを用いたin vivoでの有効性の評価のプロセスを記述することである。我々はヒト組織およびレンチウイルスベクターを使用するので、注意点としては、、私たちの施設は特別な予防措置(BSL2 +)のバイオセーフティーレベル2(BSL2)のCDC、NIHのガイドラインに準拠しています。また、NSGマウスは厳しくこうして免疫不全、彼らの住宅とメンテナンスが最も高い衛生基準(に準拠している必要がありhttp://jaxmice.jax.org/research/immunology/005557-housing.html )。

プロトコル

BLTマウスのAの生成

胎児組織及びCD34ヒト造血幹細胞の調製(1)処理、(2)ヒト組織の移植、および(3)二次移植:BLTマウスの発生が3(3)の部分に分かれています。すべてのプロトコルのために、私たちは試薬情報と表1を提供してきました。

1。 CD34ヒト造血幹細胞の組織の処理と分離

さまざまな臓器調達機関からの氷の上で一晩出荷新鮮胎児組織または組織が使用することができます。メディアを取り巻くミリリットルあたり血液寒天培地上千細菌コロニーの生産によって証明されるように、しばしば胎児組織は、無菌ではありません。我々は日常的に滅菌PBS 40mlに二回ティッシュを洗ってください。これは、すべての細菌を除去するわけではありませんが、それが成功した移植シリーズや中の細菌になるレシピエントマウスのほとんどが負ける結果の違いを作ることができクション。さらなる組織を消毒するために追加のステップとして、我々の文化の抗生物質の存在下で細胞懸濁液。

胎児胸腺組織の1.1処理

  1. 漂白剤の入ったビーカーに媒体を流し出すと漂白剤にスライドから組織を防ぐために、メスを用いて胸腺を洗う。 PBSでチューブを埋める。キャップと胸腺を洗うために数回転倒。漂白剤に上清を....

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結果

移植のプロセスのフローチャートを図1Aに示されています。なた/ LIVインプラントの写真を図1Bに示されている。胸腺組織は、通常、開発、ヒトCD4とCD8 T細胞の生理的な分布を持っています。再構成後、動物は、CD4、CD8 T細胞などの免疫細胞系譜の正規分布とヒトの免疫システムを運ぶ。

腫瘍の大きさや生きている組織との間の不一致は、 図2に示されている。 CTスキャン(グレーの領域)が大きい腫瘍の成長を示しているが、 生体内でのPETイメージングは、それは主に壊死、瘢痕組織( 図2)であることを示した。これは、腫瘍の退縮とクリアランスを評価するためのより高感度かつ正確な方法としてPETイメージングの有用性を強調している。

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ディスカッション

生体 PETイメージングでと相まって修正BLTヒト化マウスモデルは、慢性的なヒトの疾患を研究するための強力なツールです。このシステムは、BLTのマウスモデルとHIV研究のための限られた範囲を超えて進歩それを取る。また、それは彼らが臨床の現場に到達する前に、我々は様々な遺伝子治療プロトコールならびに診断技術を調べることができる素晴らしいシステムです。マウス対霊長類を用いた低コストと相まって、後者はこの非常に有用なモデルとなる。

PETイメージング技術は、我々のアプローチの有効性を評価することができました。我々は、腫瘍の物理的な測定にもっぱら依存していた場合、我々はトランスジェニックT細胞によって生成された抗腫瘍反応の効力を過小評価してきたと思います。広範な瘢痕化および壊死組織は現実に死んだ組織であった大きな腫瘍の外観を与えた。

結論では、変更されたBLTマウスmの効用odelは、他の疾患モデルに拡張することができます。いくつかの欠点がまだそのようなマウスの短い寿命として存続するが、これは<.......

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開示事項

特別な利害関係は宣言されません。

謝辞

我々は彼らの技術支援のためにアルビン·ウェルチとラリー激痛に感謝したいと思います。 CIRM新学部賞RN2-00902から1。この作品は、米国国立衛生研究所(NIH)賞P50 CA086306、カリフォルニア再生医療研究所(CIRM)助成RC1-00149から1とRS1-00203-1によって一部で賄われていたトランスレーショナル医学のために、カリフォルニア工科大学、カリフォルニア大学ロサンゼルス校(UCLA)の共同センター、エイズ研究(CFAR)NIH / NIAID AI028697、UCLAのエイズ研究所、CIRMツールと技術賞RT1-01126、およびUC Multicampus研究プログラムとカリフォルニアからの取り組みのためのUCLAのセンター抗ウイルス薬の発見のためのセンター(番号MRPI-143226)。

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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
試薬の名称 会社 カタログ番号 コメント(オプション)
PBS インビトロジェン 10010049
RPMI 1640 A1049101
イスコフ 12440061
ウシ胎仔血清 16000085
コラゲナーゼタイプIV シグマアルドリッチ C5138
ヒアルロニダーゼ H3506
DNアーゼI ロシュ·ダイアグノスティックス 10104159001
Piptazo(ゾシン) ファイザー ピペラシリン/タゾバクタムの組み合わせ
フィコール(のFicoll-Paqueプラス) GEヘルスケア·ライフサイエンス 17-1440-02
MACSバッファーミルテニーバイオテクコメントを参照してください MACSバッファー:0.5%ウシ胎児血清および2 mMクエン酸デキストロース式-添加PBS
CD34マイクロビーズキット 130-046-702
LSの列 130-042-401
レトロネクチンタカラ T100A
マトリゲル BD Biosciences社 354263
イソフルオランバクスター http://www.baxter.com/healthcare_professionals/products/forane.html
カルプロフェン(Rimadyl) ファイザーアニマルヘルス https://www.rimadyl.com/default.aspx

参考文献

  1. McCune, J. M., Namikawa, R., Kaneshima, H., Shultz, L. D., Lieberman, M., Weissman, I. L. The SCID-hu mouse: murine model for the analysis of human hematolymphoid differentiation and function. Science. 241 (4873), 1632-1639 (1988).
  2. Bristol, G. C., Gao, L. Y., Zack, J. A.

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再版と許可

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