RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
pt_BR
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
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
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
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Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology.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
A doença enxerto versus hospedeiro é uma grande complicação após o transplante de medula óssea alogênico. As células dendríticas desempenham um papel crítico na patogênese da doença enxerto-versus-hospedeiro. O artigo atual descreve uma nova plataforma de transplante de medula óssea para investigar o papel das células dendríticas no desenvolvimento da doença enxerto versus hospedeiro e o efeito enxerto-versus-leucemia.
O transplante de medula óssea alogênico (TMO) é uma terapia eficaz para malignidades hematológicas devido ao efeito enxerto versus leucemia (GVL) para erradicar tumores. No entanto, sua aplicação é limitada pelo desenvolvimento da doença enxerto-versus-hospedeiro (GVHD), uma grande complicação da TMO. GVHD é evocado quando as células T nos enxertos doadores reconhecem alloantigen expresso por células receptoras e montam ataques imunológicos indesejados contra tecidos saudáveis receptores. Assim, as terapias tradicionais são projetadas para suprimir a aloreatividade das células T do doador. No entanto, essas abordagens prejudicam substancialmente o efeito GVL para que a sobrevivência do destinatário não seja melhorada. Compreender os efeitos das abordagens terapêuticas em TMO, GVL e GVHD é, portanto, essencial. Devido às capacidades de apresentação de antígenos e secreção de citocinas para estimular células T doadoras, as células dendríticas receptoras (DCs) desempenham um papel significativo na indução do GVHD. Portanto, direcionar dCs destinatários torna-se uma abordagem potencial para controlar o GVHD. Este trabalho fornece uma descrição de uma nova plataforma de TMO para investigar como os DCs host regulam as respostas GVH e GVL após o transplante. Também é apresentado um modelo eficaz de TMO para estudar a biologia do GVHD e gvl após o transplante.
O transplante de células-tronco hematopoiéticas alogênicas (TMO) é uma terapia eficaz para tratar malignidades hematológicas1,2 através do efeito enxerto-versus-leucemia (GVL)3. No entanto, os linfócitos doadores sempre montam ataques imunológicos indesejados contra tecidos receptores, um processo chamado doença enxerto-versus-hospedeiro (GVHD)4.
Os modelos murine de GVHD são uma ferramenta eficaz para estudar a biologia do GVHD e a resposta GVL5. Camundongos são um modelo animal de pesquisa econômico. São pequenos e eficientemente dosados com moléculas e biológicas nas fases iniciais do desenvolvimento6. Camundongos são animais de pesquisa ideais para estudos de manipulação genética por serem geneticamente bem definidos, o que é ideal para estudar caminhos biológicos e mecanismos6. Vários modelos de complexo de histocompatibilidade maior estrito do mouse (MHC) MHC-incompatíveis de GVHD foram bem estabelecidos, tais como C57BL/6 (H2b) para BALB/c (H2d) e FVB (H2q)→C57BL/6 (H2b)5,7. Estes são modelos particularmente valiosos para determinar o papel de tipos de células individuais, genes e fatores que afetam o GVHD. Transplante de C57/BL/6 (H2b) doadores parentais para receptores com mutações no MHC I (B6.C-H2bm1) e/ou MHC II (B6.C-H2bm12) revelaram que uma incompatibilidade tanto na classe MHC I quanto na classe II é um requisito importante para o desenvolvimento do GVHD agudo. Isso sugere que tanto as células CD4+ quanto CD8+ T são necessárias para o desenvolvimento da doença7,8. GVHD também está envolvido em uma cascata inflamatória conhecida como a "tempestade de citocinas pró-inflamatórias"9. O método de condicionamento mais comum em modelos de murina é a irradiação corporal total (TBI) por raio-X ou 137Cs. Isso leva à ablação da medula óssea do receptor, permitindo assim o enxerto de células-tronco do doador e prevenindo a rejeição do enxerto. Isso é feito limitando a proliferação de células T receptoras em resposta às células doadoras. Além disso, as disparidades genéticas desempenham um papel importante na indução da doença, que também depende da menor incompatibilidademhc-incompatível 10. Portanto, a dose mieloablativa de irradiação varia em diferentes cepas de camundongos (por exemplo, BALB/c→C57BL/6).
A ativação de células T doadoras por células apresentadoras de antígenos hospedeiros (APCs) é essencial para o desenvolvimento do GVHD. Entre os APCs, as células dendríticas (DCs) são as mais potentes. Eles são herdavelmente capazes de induzir GVHD devido à sua captação superior de antígenos, expressão de moléculas co-estimuladoras de células T e produção de citocinas pró-inflamatórias que polarizam as células T em subconjuntos patogênicos. Os DCs receptores são fundamentais para facilitar a escorva de células T e a indução de GVHD após o transplante11,12. Assim, os DCs tornaram-se alvos interessantes no tratamento do GVHD12.
O TCE é necessário para melhorar o enxerto celular do doador. Devido ao efeito TBI, os DCs receptores são ativados e sobrevivem por um curto período de tempo após o transplante12. Apesar dos grandes avanços no uso da bioluminescência ou fluorescência, estabelecer um modelo eficaz para estudar o papel dos DCs receptores no GVHD ainda é desafiador.
Como as células T doadoras são a força motriz para a atividade da GVL, estratégias de tratamento usando drogas imunossupressoras, como esteróides, para suprimir a aloreatividade das células T, muitas vezes causam recaída ou infecçãotumoral 13. Portanto, direcionar os DCs receptores pode fornecer uma abordagem alternativa para tratar o GVHD, preservando o efeito GVL e evitando a infecção.
Em resumo, o presente estudo fornece uma plataforma para entender como diferentes tipos de sinalização em DCs receptoras regulam o desenvolvimento de GVHD e o efeito GVL após o TMO.
Os procedimentos experimentais foram aprovados pelo Comitê de Cuidados e Uso de Animais Institucionais da Universidade da Flórida Central.
1. Indução GVHD
NOTA: O transplante de células de medula óssea alogênica (BM) (etapa 1.2) é realizado dentro de 24h após a irradiação. Todos os procedimentos descritos abaixo são realizados em ambiente estéril. Realize o procedimento em uma capa de cultura de tecido e use reagentes filtrados.
2. Modelo de Cotransplante
3. Modelos GVHD/GVL de BMT
O principal modelo B6 (H2kb)-BALB/C (H2kd)correspondeu de perto ao desenvolvimento do GVHD após o transplante(Figura 2). Todos os seis sinais clínicos gvhd estabelecidos anteriormente por Cooke et al.16 ocorreram nos receptores transplantados com células T WT-B6, mas não nos receptores transplantados apenas com BM (etapa 1,5), que representavam o grupo GVHD-negativo. Existem duas fases no desenvolvimento do GVHD neste modelo. Primeiro, o pico de gravidade é de aproximadamente 11 dias após o transplante, seguido de redução nos escores clínicos e recuperação do peso corporal até 16 dias. Nesta fase, diversos mecanismos como a inflamação induzida por irradiação e síndrome do enxerto impulsionam a patogenicidade da doença e o GVHD. Os receptores sucumbem uniformemente ao GVHD cerca de 30 a 40 dias após o transplante.
Pelo menos 85% da BM diferenciada em DCs (Figura 3A). Curiosamente, o transplante com fB-/- DCs melhorou a sobrevida do receptor e o escore clínico gvhd(Figura 3B,C). Dado que fB-/- Os DCs têm menos capacidade de apresentação de antígeno demonstrada pela menor expressão do MHCII e redução da expressão do receptor de co-estimulação17, o protocolo de co-transplante pode ser suficiente para examinar várias sinalizações ou metas em DCs receptores no desenvolvimento de GVHD após a TMO.
A pureza das células T foi de 90% após o enriquecimento(Figura 4A). Linfoma de células A20 B transduzido pela luciferase permite monitorar o crescimento do tumor em animais vivos (Figura 4B). Neste modelo, se os receptores morreram sem qualquer sinal e um alto escore clínico gvhd, concluiu-se que eles morreram de GVHD. Todos os receptores WT BALB/c que receberam BM sozinhos mais A20 morreram de recaída tumoral (Figura 3B). Em contraste, se o animal morreu de maior densidade de sinal, concluiu-se que eles morreram de recaída tumoral. Conforme demonstrado na Figura 3B, WT BALB/c os receptores transplantados com células BM e T de doadores ACC1fl/fl B6 (ACC1+/+ T-cells) morreram de GVHD. Se os animais morreram com sinais de doença, concluiu-se que eles morreram de GVHD e recaída tumoral. Os animais que receberam células BM e T do doador ACC1fl/fl x CD4 cre B6 (ACC1-/- Células T) morreram tanto de GVHD quanto de recaída tumoral(Figura 3B). Os animais podem ser colocados de volta na gaiola para serem recapturados em um ponto de tempo posterior ou eutanizados para imagens ex-vivo. Usando o software, a massa tumoral no animal também pode ser analisada individualmente (Figura 3B).

Figura 1: Representação esquemmática do procedimento tmo. (A) Esquema para o modelo BMT B6→BALB/c incompatível com o MHC. (B) Esquema para co-transplantação do modelo FVB→B6. (C) Esquema para o modelo B6→BALB/c GVHD/GVL. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 2: Modelo B6→BALB/c GVHD de MHC maior. Os camundongos BALB/C foram letalmente irradiados e transplantados com 5 x 106 BM sozinhos ou com 0,75 x 106 células T. ( A) Dados de sobrevida,(B) perda de peso corporal e(C) dados de escore clínico dos receptores de BM sozinhos ou com células T. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 3: Modelo de HCT co-transplantado DC. A BM foi isolada dos camundongos WT e fB-/- B6 e diferenciada em DCs por culminação com GM-CSF. ( A) A pureza dos DCs foi examinada por citometria de fluxo por coloração com CD11c e MHCII. Os receptores B6 letalmente irradiados foram transplantados com BM (3 x 106/mouse) mais células T purificadas (1 x 106/mouse) dos doadores fvb. Os receptores também receberam 2 x 106 WT ou fB-/- Células BM-DCs B6 no dia do transplante. A sobrevida(B)e o escore clínico(C)são mostrados. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 4: Modelo B6→BALB/c GVHD/GVL. Os receptores WT BALB/c foram transplantados apenas com TCD-BM (5 x 106/mouse) ou com células T ACC1+/+ ou ACC1+/+ Células T (1 x 106/mouse) isoladas de ratos doadores de fundo B6. Além disso, os receptores receberam 2 x 103 A20-luc no momento do transplante. A pureza das células T foi examinada pela citometria de fluxo através da coloração com anticorpos de fluxo live/death, CD3, CD4 e CD8(A). Os receptores foram monitorados para o crescimento do tumor determinado por imagens de bioluminescência de todo o corpo (BLI)(B). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Os autores não têm conflitos de interesse.
A doença enxerto versus hospedeiro é uma grande complicação após o transplante de medula óssea alogênico. As células dendríticas desempenham um papel crítico na patogênese da doença enxerto-versus-hospedeiro. O artigo atual descreve uma nova plataforma de transplante de medula óssea para investigar o papel das células dendríticas no desenvolvimento da doença enxerto versus hospedeiro e o efeito enxerto-versus-leucemia.
Este estudo é apoiado pela Bolsa inicial da University of Central Florida College of Medicine (à HN), pela bolsa inicial do Centro Médico hillman Hillman (para a HL), pelo Bolsa de #1P20CA210300-01 do Ministério da Saúde dos Estados Unidos #4694 (para a PTH). Agradecemos ao Dr. Xue-zhong Yu da Universidade Médica da Carolina do Sul por fornecer materiais para o estudo.
| 0,5 M EDTA pH 8,0 100ML | Fisher Scientific | BP2482100 | MACS buffer |
| 10X PBS | Fisher Scientific | BP3994 | MACS tampão |
| A20 Linfoma de células B | University of Central Florida | Experimento GVL | interno |
| ACC1 fl / fl | Jackson Lab | 30954 | Experimento GVL |
| ACC1 fl / fl CD4cre | University of Central Florida | Experimento GVL | |
| Anti-Biotina MicroBeads | Miltenyi Biotec | 130-090-485 | Enriquecimento de células T |
| Anti-Humano/Camundongo CD45R (B220) | Thermo Fisher Scientific | 13-0452-85 | Enriquecimento de células T |
| Anti-mouse B220 FITC | Thermo Fisher Scientific | 10452-85 | Análise de citometria de fluxo |
| Anti-mouse CD11c- AF700 | Thermo Fisher Scientific | 117319 | Análise de citometria de fluxo |
| Anti-Mouse CD25 PE | Thermo Fisher Scientific | 12-0251-82 | Coloração de fluxo |
| Anti-Mouse CD4 Biotina | Thermo Fisher Scientific | 13-0041-86 | Enriquecimento de células T |
| Anti-Mouse CD4 eFluor® 450 (Pacific Blue® substituição) | Thermo Fisher Scientific | 48-0042-82 | Coloração de fluxo |
| Anti-mouse CD45.1 PE | Thermo Fisher Scientific | 12-0900-83 | Análise de citometria de fluxo |
| Anti-Mouse CD8a APC | Thermo Fisher Scientific | 17-0081-83 | Análise de citometria de fluxo |
| Anti-mouse H-2Kb PerCP-Fluor 710 | Thermo Fisher Scientific | 46-5958-82 | Análise de citometria de fluxo |
| Anti-mouse MHC Classe II-anticorpo APC | Thermo Fisher Scientific | 17-5320-82 | Análise de citometria de fluxo |
| Anti-Mouse TER-119 Biotina | Thermo Fisher Scientific | 13-5921-85 | Enriquecimento de células T |
| Anti-Thy1.2 | Bio Excel | BE0066 | BM geração |
| B6 camundongos fB-/- | Universidade da Flórida Central | Destinatários internos | |
| B6. Camundongos Ly5.1 (CD45.1+) | Charles River | 564 | Doadores Camundongos |
| BALB/c | Charles River | 028 | Receptores de transplante Camundongos |
| C57BL/6 | Charles River | 027 | Doadores/Receptores |
| CD11b | Thermo Fisher Scientific | 13-0112-85 | Enriquecimento de células T |
| CD25-biotina | Thermo Fisher Scientific | 13-0251-82 | Enriquecimento de células T |
| CD45R | Thermo Fisher Scientific | 13-0452-82 | Enriquecimento de células T |
| CD49b Anticorpo monoclonal (DX5)-biotina | Thermo Fisher Scientific | 13-5971-82 | Enriquecimento de células T |
| Filtro celular 40 uM | Thermo Fisher Scientific | 22363547 | Preparação celular |
| Filtro celular 70 uM | Thermo Fisher Scientific | 22363548 | Preparação celular |
| D-Luciferina | Goldbio | LUCK-1G | Imagem de animais vivos |
| Soro bovino fetal (FBS) | Atlanta Bilogicals R & D sistema | D17051 | Cultura de células |
| Tubos de citometria de fluxo | Fisher Scientific | 352008 | Análise de citometria de fluxo |
| FVB/NCrl | Charles River | 207 | Doadores |
| Lipopolissacarídeo (LPS) | Millipore Sigma | L4391-1MG | DC coluna LS madura |
| Mitenyi Biotec | 130-042-401 | Preparação celular | |
| MidiMACS | Miltenyi Biotec | 130-042-302 | Enriquecimento de células T |
| New Brunswick Galaxy 170R incubadora | Eppendorf | Galaxy 170 R | Cultura de células |
| Penicilina + estreptomicinaPenicilina / estreptomicina (10.000 unidades de penicilina / 10.000 mg / ml de estreptococo) | GIBCO | 15140 | Mídia |
| RPMI 1640 | Thermo Fisher Scienctific | 11875-093 | Mídia |
| TER119 | Thermo Fisher Enriquecimento | de células T | Scientific13-5921-82 |
| Xenogen IVIS-200 | Perkin Elmer | Xenogen IVIS-200 | Imagem de animais vivos |
| X-RAD 320 Irradiador Biológico | Precision X-RAY X-RAD | 320 | Irradiação Total do Corpo |