Nowotwory układu krwiotwórczego bezpośrednio wynikające z przedziału krwiotwórczych komórek macierzystych oraz niekontrolowane, szybko postępujące i ciężkie zaburzenia o podłożu immunologicznym są często wskazaniami do przeprowadzenia allo-HCT1,2. Jednakże, chociaż uwzględnia się występowanie korzystnej prognostowo odpowiedzi przeszczep przeciwko nowotworowi, limfocyty dawcy często indukują i promują niepożądany atak za pośrednictwem układu immunologicznego zdrowych składników tkankowych w biorcy allo-HCT, proces ten nazywa się chorobą przeszczep przeciwko gospodarzowi3. Objawy w jelitach, tak zwane jelitowe GvHD, stanowią najbardziej przerażające powikłanie ostrej GvHD, której ciężkie formy są rutynowo związane z wysoką śmiertelnością1,2,4.
Ogólnie rzecz biorąc, mysie modele allo-HCT okazały się nieocenionymi narzędziami do identyfikacji i badania mechanizmów immunologicznych leżących u podstaw patogenezy GvHD5. Jednak kinetyczna ocena, na przykład, korzystnych efektów nowych interwencji terapeutycznych w czasie u żywych myszy jest rutynowo oparta na określeniu klinicznych wyników GvHD6. Podczas gdy wyniki te są odpowiednie do odzwierciedlenia, na przykład, ogólnego obciążenia chorobą (tj. ogólnoustrojowej GvHD), wyniki kliniczne nie są wystarczająco czułe, aby wiarygodnie odzwierciedlić objawy specyficzne dla narządu (np. w jelitach). W związku z tym wnioski, na przykład w odniesieniu do działania ochronnego jelit danej interwencji terapeutycznej, które opierają się na tych systemach punktacji, zwykle są niewystarczające.
Pomimo znacznych postępów dzięki wynalazkowi nowatorskich metod obrazowania całego ciała w połączeniu z użyciem bioluminescencyjnych lub fluorescencyjnych genetycznych modeli myszy myszy7,8, brakuje metodologii do bezpośredniej i szczegółowej oceny jelitowej manifestacji GvHD u żywych myszy. W związku z tym uzasadnieniem protokołu endoskopowej oceny fenotypu jelitowego GvHD opisanego w następnym rozdziale jest pokonanie tej przeszkody. Co więcej, motywacją jest również zmniejszenie liczby myszy eksperymentalnych, ponieważ, jak dotąd, szczegółowa ocena cech komórkowych, morfologicznych i molekularnych (np. za pomocą histopatologii lub biologii molekularnej) objawów jelitowej GvHD ostatecznie wymagała poświęcenia myszy eksperymentalnej.
Nasza instytucja wcześniej informowała o metodologii mini-endoskopowej oceny objawów okrężnicy w trakcie modeli syngenicznego zapalenia jelita grubego9. W przedstawionym tutaj protokole udoskonaliliśmy i dostosowaliśmy kolonoskopową matrycę punktacji dla zapalenia jelita grubego wywołanego alloodpowiedzią u żywych myszy z jelitowym GvHD po przeszczepieniu alloreaktywnych HCT i limfocytów dawcy w całkowicie niedopasowanym MHC klasy I. Zidentyfikowaliśmy cztery parametry odpowiednie do odzwierciedlenia zmian w jelitach grubych związanych z GvHD. Co więcej, opracowaliśmy system, który pozwala na precyzyjną ocenę dowolnego pojedynczego wyznacznika, co skutkuje nowym wynikiem, który łatwo informuje czytelnika o nasileniu jelitowego GvHD obecnego u danej myszy w danym punkcie czasowym. Analizy histopatologiczne potwierdziły, że wynik endoskopowy powyżej pewnego progu wiarygodnie przewiduje stan zapalny tkanek o umiarkowanym lub wysokim stopniu nasilenia. W związku z tym mini-endoskopowa ocena wydaje się stanowić działający substytut złotego standardu histopatologii, który rutynowo wymaga poświęcenia myszy eksperymentalnych. Co ważne, protokół ten może być stosowany praktycznie w dowolnym momencie i może być wielokrotnie stosowany w przebiegu choroby10,11. Ponadto, w przeciwieństwie do stosowania podejść zależnych od bioluminescencji, nie są wymagane żadne pracochłonne i czasochłonne środki, takie jak krzyżowanie genetycznie zmodyfikowanych myszy, a zatem metodologia może być stosowana na praktycznie każdej linii myszy.
Podsumowując, biorąc pod uwagę szkodliwą perspektywę kliniczną pacjentów allo-HCT z ciężką GvHD jelitową, pilnie potrzebny jest szybki postęp naukowy i więcej wglądu w mechanizmy molekularne leżące u podstaw patogenezy immunologicznej. Podobnie, ważne względy etyczne wymagają, aby zdobywanie wiedzy odbywało się przy użyciu minimalnej liczby myszy doświadczalnych. W związku z tym, oba uznane twierdzenia w społeczności badawczej badającej jelitową GvHD mogą być rozwijane poprzez implementację seryjnych mini-endoskopowych ocen jelita grubego w eksperymentalnym łańcuchu roboczym w celu monitorowania i oceny jelitowej GvHD w żywych eksperymentalnych modelach mysich, zgodnie z opisem i walidacją w przedstawionym tutaj protokole.