면역 결핍 마우스에서 인간 골격 근 이종이식 수행

Kyla A. Britson; Aaron  D. Black; Kathryn  R. Wagner; Thomas  E. Lloyd

doi:10.3791/59966

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방법 논문

면역 결핍 마우스에서 인간 골격 근 이종이식 수행

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DOI:

10.3791/59966

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2019년 9월 16일

Kyla A. Britson¹^,² , Aaron D. Black²^,³ , Kathryn R. Wagner¹^,²^,³^,⁴ , Thomas E. Lloyd¹^,²^,⁴

¹Graduate Program in Cellular and Molecular Medicine, Johns Hopkins University School of Medicine, ²Department of Neurology, Johns Hopkins University School of Medicine, ³Kennedy Krieger Institute, ⁴Department of Neuroscience, Johns Hopkins University School of Medicine

이 논문에서

요약

복잡한 인간 질병은 전통적인 실험실 모형 시스템에서 모델링하는 것이 어려울 수 있습니다. 여기에서, 우리는 면역 결핍 마우스로 인간 골격 근 생검의 이식을 통해 인간 근육 질병을 모델링하는 외과 접근을 기술합니다.

초록

동물 연구에서 관찰 하는 치료 효과 종종 임상 시험에서 되풀이 실패. 이 문제는 다각적인 것이지만, 이 실패의 한 가지 이유는 부적절한 실험실 모델을 사용하기 때문입니다. 전통적인 실험실 유기체에서 복잡한 인간 질병을 모델링하는 것은 어렵지만,이 문제는 인간 이종이식의 연구를 통해 회피 될 수 있습니다. 우리가 여기에서 설명하는 외과 방법은 근육 질병을 모델링하고 전임상 치료 시험을 실행하기 위하여 이용될 수 있는 인간 골격 근 이종이식의 창조를 허용합니다. 기관 검토 위원회 (IRB) 승인 된 프로토콜에 따라, 골격 근육 표본은 환자로부터 획득 한 다음 NOD-Rag1^nullIL2rγ^null (NRG) 숙주 마우스로 이식됩니다. 이 마우스는 성숙한 림프톨을 만드는 그들의 무능력 때문에 이식 연구 결과를 위한 이상적인 호스트이고 이렇게 세포 중재되고 체액 적응성 면역 반응을 개발할 수 없습니다. 숙주 마우스는 이소플루란으로 마취되고, 마우스 경질전방 및 경전지성 경골 근육이 제거된다. 인간의 근육의 조각은 다음 빈 경골 구획에 배치하고 peroneus longus 근육의 근위 및 원위 힘줄에 봉합된다. 이종이식 근육은 마우스 숙주에 의해 자발적으로 혈관화되고 내심이 생겨전 임상 연구의 모델로 사용될 수 있는 튼튼하게 재생되는 인간의 근육을 생성합니다.

서론

임상 시험을 진행중인 모든 약물 개발 프로그램의 13.8 %만이 성공하고 승인 된 치료법으로 이어진다고보고되었습니다^1. 이 성공률은 이전에 보고된 10.4%보다 높지만^2.여전히 개선의 여지가 있습니다. 임상 시험의 성공률을 높이기 위한 한 가지 접근법은 전임상 연구에 사용되는 실험실 모델을 개선하는 것입니다. 미국 식품의약국(FDA)은 1상 임상 시험 전에 치료 효능을 보여주고 독성을 평가하기 위한 동물 연구를 요구합니다. 그러나, 종종 동물 연구와 임상 시험 사이 치료 결과제한 된^{일치가 있다 3}. 또한, 전임상 동물 연구의 필요성은 허용된 동물 모델이 없는 질병에서 치료 개발을 위한 극복할 수 없는 장벽이 될 수 있으며, 이는 종종 희귀 또는 산발성 질환의 경우이다.

인간 질병을 모델링하는 한 가지 방법은 인간 조직을 면역 결핍 마우스로 이식하여 이종이식을 생성하는 것입니다. 이종이식 모델에는 세 가지 주요 장점이 있습니다: 첫째, 다른 동물 모델에서는 결코 재현할 수 없는 인간 질병에 존재하는 복잡한 유전적 및 후생유전학적 이상을 재현할 수 있습니다. 둘째, 이종이식은 환자 샘플이 제공되는 경우 희귀하거나 산발적....