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Developmental Biology

Hemoglobinopathies 환자에 대 한 조 혈 줄기 세포 이식 후 잔여 기증자 Erythroid 조상 세포의 검출

Published: September 6, 2017 doi: 10.3791/56002

Summary

기증자에서 파생 된 셀의 정량화는 engraftment hemoglobinopathies 환자에 줄기 세포 이식 후 모니터링 해야 합니다. 교류 cytometry 기반 셀 정렬, 식민지 대형 분석 결과, 및 짧은 탠덤 반복 확산을 평가 하는 데 사용할 수 있습니다의 후속 분석 및 erythroid 구획에 창시자의 차별화의 조합입니다.

Abstract

불완전 한 chimerism의 존재는 환자 thalassemia 메이저에 대 한 골 수 이식 또는 낫 세포 질병의 큰 비율에 기록 됩니다. 이 관찰으로 후속 치료 immunomodulation 전략 임상 결과 향상 시킬 수 있는 엄청난 의미를 갖는다. 통상, 짧은 탠덤 반복의 중 합 효소 연쇄 반응에 기초를 둔 분석 혈액 세포 기증자 파생 된 chimerism를 식별 하는 데 사용 됩니다. 그러나,이 메서드는 nucleated 세포에 제한 이며 천연된 단 세포 계보를 구분할 수 없습니다. 우리는 짧은 탠덤 반복 조 혈 조상 cytometric 정렬 셀 흐름의 분석을 적용 하 고이 짧은 탠덤 반복 선택 된 버스트 형성 단위-erythroid 식민지에서에서 얻은 두 뼈에서 수집 된의 분석에 비해 수입니다. 이 방법으로 우리는 서로 다른 확산 및 erythroid 구획에 기증자 세포의 수 있습니다. 이 기술은 설정 줄기 세포 이식에서 chimerism의 전류 모니터링 완료 수 이며 따라서 적용된 미래에 임상 연구, 줄기 세포 연구 그리고 유전자 치료 실험의 디자인 수 있습니다.

Introduction

수용자 조 혈 줄기 세포 이식 (HSCT)은 매우 손상에 대 한 90%의 질병-무료 생존 율을 달성 조 혈 시스템의 선천적인된 유전 질환의 다양 한 사용 가능한 유일한 치료 접근 및 생활 제한 환자1. 이 중요 한 치료 도구의 효능 중의 독성을 제한 하 여 최적화 된-이후의 regimens2, 이식 하지만 또한 개입 안정적인 이식 기능을 유지 하기 위한, 여는 정량의 가까운 모니터링 하 여 기증자 파생 셀3,,45.

완전 한 chimerism (CC) chimerism (MC) 혼합은 용어에 있을 때 기증자와 받는 사람 파생 셀 동시에 다양 한 반면 기증자 파생 된 세포에 의해 lymphohematopoietic 구획의 전체 교체를 의미 하는 일반적으로 비율입니다. 분할 chimerism (SC) 혼합된 chimerism erythroid 구획에서와 같은 단일 셀 계보에서 관찰의 동시 사용을 나타냅니다. 질병 재발 및 기증자 림프 구 혼합 또는 면역의 감소 등 시작 이후 immunomodulatory 전략 취약 환자를 식별할 수 있습니다 그것으로 chimerism 상태 HSCT 다음의 신속한 결정이 중요, 치료6.

HSCT 후 engraftment를 모니터링 하기 위한 여러 가지 방법이 개발 되었습니다. 면역 글로불린의 Isotyping 및 세포 유전학 분석 가난한 감도 있고 다형성7,8감지 하는 그들의 능력에서 제한 됩니다. 형광 제자리에서 교 잡 (물고기)의 소개 chimerism HSCT, 후 모니터링에서 감도 향상 시킬 수 있습니다 하지만 섹스 불일치 이식9로 제한 됩니다. 현재, 연쇄 반응 (PCR) chimerism를 검색 하는 데 사용 가장 광범위 한 방법 이며 변수 번호 탠덤 반복 (VNTRs)의 전통적인 agarose-아크릴 아 미드 젤 전기 이동 법에 따라 또는 짧은 탠덤 반복 (STRs). 일상적으로 사용 양이 많은 PCR는 HSCT 다음 잔여 기증자 세포의 아주 작은 비율을 감지 수 있습니다. 지금까지 연구의 주요 한계는 MC 탐지 nucleated 세포 보다는 성숙 적혈구의 존재로 거의 독점적으로 제한, 즉 그 환자에 대 한 기능적으로 중요 한 영향을 받는 hemoglobinopathies 세포. 환자에서 다른 혈액 그룹, 그것은 cytofluorometric 분석은 단일 클론 항 체는 적혈구 항 원 ABO와 C, c, D, E 및 e10 으로 이동 하 여 적혈구에서 chimerism를 식별할 수 있게 기억할 만한 가치가 , 11. erythroid 계보에서 chimerism 평가의 서로 다른, 하지만 매우 재미 있는 의미는 흐름 cytometric clonogenic 분석 실험, 배양에 의해 erythroid 창시자 및 다양 한 erythroid 조상 종류의 정렬의 조합 다음 STR12의 분석. 이 방법은 erythroid 구획에서 기증자와 받는 사람 chimerism의 상대 비율을 정할 수 이며 골 수 이식 유지 전략에 활용 될 수 있습니다.

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Protocol

1. 절연의 조 혈 골 수 세포 다중 매개 변수 형광 활성화 된 세포 분류에 의해

    1. 샘플 얼룩이 지는 프로세스를 시작 하기 전에, 다음 항목 수집 필요가 준비:
      1. 12 x 75 m m 흐름 관 얼룩 세포
      2. 단의 준비에 대 한 그라데이션 미디어 (GM), 50 mL 원뿔 튜브 셀
      3. 얼룩 버퍼: 인산 염 (PBS) + 3% 태아 종 아리 혈 청 (FCS) 버퍼링
      4. 펫 < /l 난 >
      5. FC 블록 및 항 체 (CD34 APC, CD36 FITC, CD45 V450 BD Biosciences) 얼룩. 이 형광 색소 조합으로 다른 채널에 무시할 일 좀 하지만 다른 적합 한 형광 색소 결합도 가능 하다.
      6. 보상 구슬 (필요한 경우)
      7. 정지 버퍼: 행 크 ' s 균형 소금 솔루션 (HBSS) + 25mm HEPES + 3 %FCS
      8. Trypan 블루와 hemocytometer
      9. 컬렉션 튜브: 정렬된 셀의 컬렉션에 대 한 높은 혈 청 튜브 (1 mL FCS + 25mm HEPES 포함)와 함께 풍부한 매체를 사용할 수 있습니다.
      10. 골 수 샘플: 엉덩이 뼈의 뒤쪽의 장 골도 머리에서 골 수 생 검에 대 한 동의 일반적으로 필요. 골 수 샘플은 보다 얼룩까지 RT에서 heparinized 주사기에 보관. 다음 프로토콜 단계 기관의 지침에 따라 수행 됩니다 ' 인간의 복지에 대 한 s 인간 연구 윤리 위원회.
    2. 골 수 샘플의 단일 세포 현 탁 액을 생성. 원심 분리기 튜브에 GM의 3 mL를 추가 합니다. 조심 스럽게 GM 솔루션에 단일 세포 현 탁 액 4 mL 레이어. 20 ° 섭씨 (C)에서 30 분 550 g에서 원심 분리기 (브레이크 해제). 플라즈마 및 인터페이스에서 단 셀 레이어를 그대로 두고 살 균 피 펫을 사용 하 여 혈소판을 포함 하는 상위 계층의 그립니다. 살 균 피 펫을 사용 하 여 메 마른 분리기 관에 단 세포의 레이어를 전송.
    3. 버퍼 얼룩 5 mL로 세척 후 resuspend 2 mL 정지 버퍼에서 셀 및 셀 농도 결정. 나사 모자 테스트 튜브에 세포 현 탁 액의 장소 5 µ L. 0.2 %Trypan 푸른 얼룩의 95 µ L를 추가 합니다. 철저 하 게 혼합. 실 온에서 5 분 동안 서 서 허용. 셀 계산 서 hemocytometer를 입력 합니다. 현미경으로 관찰 가능한 아닌 경우는 얼룩이 지 고 가능한 셀.
    4. 20 ° C에서 10 분 동안 250 g에서 세포를 원심, 삭제는 상쾌한 고 100 µ L 당 최대 1 x 10 6의 농도에 버퍼를 얼룩에 셀 resuspend.
    5. 블록 FcR 2.5 µ g 당 10-15 분에 대 한 얼음에 1 x 10 6 셀 Fc 블록 사용 하 여
    6. 1 x 10 6 세포 얼룩을 어둠 속에서, 4 ° C에서 20 분 동안 품 어 추가 10 µ g mAb의 적절 한 조합 3 mL 버퍼 얼룩 세척 단계 옵니다. 정확한 보상에 대 한 셀 (또는 선호 보상 구슬)의 작은 aliquots는 물 들일 단일 항 체를 각; 흠 없는 남은 한 약 수.
    7. 20 x 10 6 셀/ml 농도 조정.
    8. 세트 고 셀 정렬 최적화. 교류 cytometer 및 소프트웨어를 설정 하는 프로세스는 회사에서 제공 하는 상세한 지침을 표준화 하 고 적절 하 게 훈련 된 직원에 의해 수행 되어야 할.
  1. 정렬 셀 정렬
    1. 단계의 1.1.1.9 컬렉션 튜브 준비.
    2. 이항 음모 앞으로 분산형 (FSC) 및 측면 살포 (SSC) 표시를 포함 하는 서식 파일 설정.
    3. 셀을 실행 하 고 금감위/SSC 규모의 인구를 조정
    4. 부정적인 제어 튜브 기록.
    5. 실행 하는 단일 긍정적인 통제 관, 각 관에 대 한 데이터를 기록.
    6. 수집 소프트웨어에서 제공 하는 기능으로 수동 또는 자동으로 보상을 계산.
    7. 실험 샘플을 확보 하 고에 이항 FSC/SSC 점 ( 그림 1A) 림프 및 골수성 세포를 포함 하도록 게이트. FSC (, 높이, 너비, 및 지역)의 다른 신호를 비교 하 여 남자와 집계 제외 ( 그림 1B). CD45 및 CD36 표시 이항 도트에 내의 셀을 시각화 ( 그림 1C). CD45에 대 한 긍정적인 이벤트는 백혈구 (를 포함 하 여 그들의 창시자), 그 CD45에 대 한 부정적인 CD36에 대 한 긍정적인 erythroid 창시자는. CD45 + 세포 제어 도구 정의 CD36 + (해당 되는 경우,이 세포 분할 될 수 있다 더 높은 CD36에 및 셀 낮은 표현)를 사용 하 여. CD45 + 이벤트 CD34 및 SSC 매개 변수를 표시 하는 또 다른 점 음모에서를 시각화 합니다. 게이팅 CD34 + 세포 (백혈구 창시자) 및 SSC 높은 세포 (골수성 세포 감 별 법의 다양 한 단계에서) 정의 하는 도구를 사용 하 여.
    8. 게이츠 결정 되었습니다, 일단 성문 외부 컬렉션 튜브에 정렬 선택할 수 있습니다.
    9. 셀의 필요한 수를 얻을 때까지 4 ° C에서 정렬 진행
    10. 정렬된 세포 인구 ( 그림 1E, 1F)의 순도 결정 하는 정렬 후 분석을 수행.

2. Clonogenic 분석 결과

  1. 시 약의 준비
    다음 항목을 수집 하 고 준비 해야 하는 프로세스를 시작 하기 전에:
    1. 펫, 100 mm 접시
    2. Trypan 블루와 hemocytometer
    3. 다시 구성 0.1% 이상 포함 하는 메 마른 PBS 500ml U에서 인간 재조합 형 erythropoietin (EPO) 인간 혈 청 알 부 민. 작은 aliquots에이 솔루션을 분할 하 고 반복된 동결-해 동을 피하기 위해-20 ° C에서 유지.
    4. 준비 완료 Iscove ' s 수정 Dulbecco ' 5 %FCS, 2mm 글루타민, 100 단위/mL 페니실린/스 (PS)의 최종 농도와 매체 (IMDM) s. 완전 한 IMDM 매체에 별도 우물에 다른 농도에서 재조합 인간 erythropoietin (EPO) 추가: 3 단위 6 단위 EPO/잘 12 EPO 단위/잘 EPO/잘 (1 배속, 2 배속, 4 x EPO 각각).
  2. 골 수 세포의 준비
    1. 20 mL PBS에 희석 골 수 샘플의 10 mL은 천천히 두 단계 사이 명확한 인터페이스를 유지 하는 50 mL 원뿔 튜브에 15 mL 밀도 그라데이션 매체 위에 층이 nder 멸 균 조건입니다. 다음 9로 설정 하는 가속 및 감속 0 (또는 브레이크 해제)으로 설정 실 온 (RT)에서 30 분 동안 550 x g에서 15 mL 원뿔 튜브 원심.
    2. 원심, 후 새로운 50 mL 튜브에 인터페이스를 제거 하 고 최종 볼륨 50 mL의 PBS를 추가.
    3. 250 g 10 ° C에서 10 분 동안 원심 분리 후에 상쾌한을 제거 하 고 약 0.5 x 10 6 셀/mL에서 완전 한 IMDM 매체에 셀 resuspend. 세포 현 탁 액의 10 µ L를 microtube, Trypan 블루 솔루션 (0.4%)의 같은 양으로 혼합 그리고는 hemocytometer를 사용 하 여 계산.
    4. O선택적: CD34 + 세포 Milteny CD34 구슬 제조에 의해 주어진 지침에 따라 정렬 하는 자기 세포에 의해 풍성 하 게. 이 농축 단계의 주요 장점은 50 ng/mL 줄기 세포 요소 (SCF), 20 ng/mL granulocyte-대 식 세포 콜로 니 자극 인자 (GM-CSF), 20 ng/mL와 추가 반 고체 매트릭스에 재배 되는 조 혈 줄기 세포의 품질을 감지 하는 인터 루 킨-3 (3 일), 20 ng/mL 인터 루 킨-6 (일리노이-6), 20 ng/mL granulocyte 콜로 니 자극 인자 (G-CSF) 및 1.4에서 EPO의 3 다른 농도.
    5. 희석 셀 0.1-0.15 x 10 6 단 셀/mL 또는 2 x 10 3 CD34 + 셀/mL 전체 IMDM 매체를 추가 하 여 보충 3 mL에 EPO 및 전송 300 µ L Methocult H4434 매체. 동요와 5 분 접시 3 짧은 보육 1, 1 시간 후 35 mm 접시에 mL. 2 제 3-물-로 가득 함께 이러한 문화 요리 100 mm 접시에 배치 됩니다.
    6. 셀 5% CO 2 습도 37 ° C 배양 기에서 14 일에 대 한 교양.
  3. 식민지의 분석
    1. 식민지는 득점 그리드로 표시 된 문화 접시에 40 배 확대에서 거꾸로 현미경으로 그들의 형태에 따라 주어진 다. 우리의 분석 결과에서는 콜로 니 형성 단위 (CFU) 4 종류로 분류 된다: multipotential 조상 세포 (CFU-GEMM), granulocyte-대 식 세포 조상 세포 (CFU-GM), 버스트 형성 단위-erythroid (BFU-E) 식민지 형성 단위-erythroid (CFU-E)입니다. 제조 업체를 참조 하십시오 ' 더 식민지 하위 분류에 대 한 지침 s.
    2. 추가 분석을 위해 셀 CFU 시험 접시에서 복구 별도로 4 범주에 따라 4 mL 실내 온도 2%를 포함 하는 PBS에 일시 중단 하 여 FCS/IMDM. 4 ° C에서 10 분 동안 400 g에서 원심 분리 후 세포는 PBS에 resuspended, 계산, 및 DNA 추출 처리.

3. Chimerism의 분석

  1. DNA 고립
  2. 10 분 400 g에서 원심 분리 하 여 세포를 작은
    1. 격리 DNA 혈액 DNA 추출 킷 (QIAmp DNA 혈액 추출 kit)를 사용 하 여. 미리 eluted DNA의 수율을 향상 시키기 위해 37 ° C에서 차입 버퍼 (AE)를 따뜻한.
    2. 는 Nanodrop ND-1000 스펙트럼 photometer와 DNA 농도 측정합니다. 1.8-2.0 사이 OD 260/280 샘플 추가 분석을 위해 사용 됩니다.
    3. DNAase 무료 H 2 O 50 µ L의 전체 볼륨에 0.1 ng / µ L 희석 DNA.
  3. STR 분석
    1. 반응 혼합, AmplTaq 골드 DNA 중 합 효소 및 프로파일러 플러스 뇌관 세트 20 µ L 게놈 DNA를 혼합 하 여 PCR 반응 설정 (0.1 ng / µ L) 설명서에 따라 (뇌관 키트 포함는 레이블이 없는 뇌관 증폭 STR loci D3S1358, vWA, FGA, D8S1179, D21S11, D18S51, D5S818, D13S317, 및 D7S820, 그리고 성별 마커 amelogenin 버퍼에). 부정적인 통제로 nuclease 무료 물 등 긍정적인 통제로 9947A. 기증자와 받는 사람 모두에서 사전 이식 DNA도 포함 되어 있습니다.
    2. Eppendorf mastercycler 그라디언트를 사용 하 여 다음 조건으로 수행 PCR 반응: 11 분 동안 95 ° C 1 분, 1 분, 1 분에 72 ° C 59 ° C 95 ° C의 28 증폭 주기 다음 45 분 동안 60 ° C
    3. 세트 조각 최대 분석 반응 12 µ L을 추가 하 여 안녕-디 Formamid 및 0.5 µ L GeneScan 500를 이용한 크기 표준 (모든 적용 농) PCR 제품의 1 µ L를. 첫 번째 및 마지막 위치에 사다리를 유전자 (Genotyper 앰프 플로리다 STR, 녹색 II 파란색과 노란색, 적용 농) 필요 하다.
    4. 전기 악기와 전기 및 수집 시작.
    5. 분석 Loci, 대립, 샘플 및 컨트롤 소프트웨어 13의 피크 높이.

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Representative Results

FACS 셀 정렬 lymphohematopoietic 창시자의 분리

우리 여기에서 다운스트림 STR 분석에 필요한 세포 인구를 정렬 결과 보여 줍니다. 골 수 세포 V450 활용 된 안티-CD45, FITC 활용 된 안티-CD36와 APC 활용 된 안티-CD34 얼룩이 있었다. 관심의 인구는 megakaryocyte erythroid 창시자 (MEP), nucleated 세포 적혈구의 개발에 대 한 책임 이다. 이러한 셀 CD36, 표현 하지만 백혈구 공통 항 원 CD45에 대 한 부정적 (그림 1C). 필요한 경우 이러한 셀 수 더 분화 될 따라 CD36 식 수준에. 몇 가지 추가 인구 컨트롤을 정렬할 수 있습니다. 우리는 성숙한 골수성 세포 (그림 1D)로 CD45 + CD34 + 높은 SSC 신호 다른 조상 세포 인구와 CD45 + 세포 림프/골수성 선구자 정렬. 정렬 나 악기 BD FACSAria 수행 했다. 정렬 후 erythroid 조상 세포 순도 했다 > 85% (그림 1E) 고 골수성 세포 순도 > 95% (그림 1 층).

Figure 1
그림 1 . FACS 후 Erythroid 조상 세포와 골수성 조상 세포의 정렬. 그림 1A/1B FSC-A 대 SSC-A, FSC-H 대 FSC-A 및 다각형 게이트 도구를 사용 하 여 관심의 인구를 선택할에 표시 됩니다. 1 C 나타냅니다 MEP CD45 대 CD36;에 1 D 성숙한 골수성 세포를 표시합니다. 1E 1F 긍정적인 세포의 비율이 표시 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

버스트 형성의 세대 단위 - erythroid 식민지

일부 셀 골 수에서 파생 된 CD34-특정 자석 구슬 구분 증식 및 분화에 나타납니다. 반 고체 중간 식민지에 14 일의 잠복기 후에 형성 된다. EPO의 다양 한 농도와 자극은 크게 눈에 띄는 레드 (erythroid) 식민지 (그림 2)의 형성을 증강.

Figure 2
그림 2. 버스트 형성 단위-erythroid (BFU-E)의 세대. 표시 된 BFU E 식민지의 대표 전력 photomicrograph가입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

MNC:
1 X EPO 2 X EPO 4 X EPO
CFU-E 2 2 2
BFU-E 9 10 8
CFU GM 30 30 29
CFU-GEMM 1 1 2
CD34+ 셀:
1 X EPO 2 X EPO 4 X EPO
CFU-E 1 1 0
BFU-E 5 11 6
CFU GM 25 26 32
CFU-GEMM 0 2 3

표 1입니다. 정렬 되지 않은 골 수 세포와 CD34 + 식민지의 분석 셀을 선택합니다. 식민지는 득점 그리드로 표시 된 문화 접시에 40 배 확대에서 거꾸로 현미경으로 그들의 형태에 따라 주어진 다. 우리의 분석 결과에서는 식민지 4 개의 종류에서 분류 된다: 콜로 니 형성 단위-erythroid (CFU-E), 버스트 형성 단위-erythroid (BFU-E), granulocyte-대 식 세포 조상 세포 (CFU-GM)와 multipotential 조상 세포 (CFU-GEMM).

Chimerism의 분석

Chimerism 분석 ABI 프리즘 310 유전자 분석기 (적용 농, 캘리포니아)에 앰프플로리다STR 프로파일러 플러스 키트 (적용 농, 캘리포니아) 제조 업체의 프로토콜에 따라 사용 하 여 수행 됩니다. 분석 (적용 농, 캘리포니아) GeneMapper 소프트웨어와 함께 수행 됩니다. Loci D21S11, D7S820, FGA와 vWA 결과 (비율의 받는 사람 및 기증자-특정 DNA)를 계산 하기 위해 사용 되었다.

샘플 받는 사람 DNA 기증자 DNA
CD45 25% 75%
CD36hi 25% 75%
CD36lo 55% 45%
CD34 25% 75%

표 2입니다. 골 수 세포의 형광 활성화 된 세포 분류에서 얻은 셀에 백분율 기증자와 받는 사람 DNA. Lymphohematopoietic 구획의 특정 세포 계보에 기증자 세포의 chimerism 주어진.

샘플 받는 사람 DNA 기증자 DNA
BM MNC 24.71% 75.29%
BM CD34
/ 강한 > 22.62% 77.38% BFU-E (BM-MNC) 80.99% 19.01% CFU GM (BM-MNC) 0.00% 100.00% CFU-GEMM (BM-MNC) 5.73% 94.27% BFU-E (BM CD34) 30.13% 69.87% CFU GM (BM CD34) 0.00% 100.00% CFU-GEMM (BM CD34) 9.87% 90.13%

테이블 3입니다. Clonogenic 분석 결과에서 얻은 세포 기증자와 받는 사람 % DNA Lymphohematopoietic 구획의 특정 세포 계보에 기증자 세포의 chimerism 주어진.

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Discussion

현재 연구의 목적은 hemoglobinopathies 치료 분석 기증자/받는 사람 chimerism erythroid 창시자 HSCT 환자에서 다음에 대 한 관객에 게 두 가지 방법의 조합을 제공 하는: 1.) 형광 활성화 된 세포 분류 조상 조 혈 모 세포 골 수 샘플 짧은 탠덤 반복 및 2의 분석에 의해 다음에.) 콜로 니 형성 단위 성장, 골 수 세포의 다양 한 시 조 형식에 식민지의 분류 다음 짧은 탠덤 반복의 분석. 이 방법의 참신 개별 식민지에 기증자 또는 받는 사람 chimerism를 평가 하는 프로토콜에서 기술을 결합에 있다.

이 접근의 특별 한 중요성 hemoglobinopathies HSCT 환자 치료 후 혼합된 chimerism의 맥락에서 찾을 수 있습니다. 몇몇 학문은 설명 했다 erythroid의 전조 세포 혼합 조 혈 chimerism3, 긴-지속적인 안정에서 및 결과와 상관 관계가 기증자 골수성 세포의 낮은 비율을 표현 하는 환자의 상당한 부분을 차지 하는 것 11; 동일한 환자에서 대조적으로, 기증자 파생 된 적혈구의 높은 비율 (2-에 5 배 성숙한 백혈구 이상) 지적 이다 고 제안 효과 없는 적혈구 erythroid 개발의 이후 단계에서 일어난다. 이 관찰 가속된 apoptosis 기증자 erythroblasts 및 T와 B 잔류 lymphocytes 혼합된 이식14,15를 허용에 대 한 책임의 지 속성에 대 한 성향에 기인 있다. 조 혈 줄기 세포 이식 다음 immunomodulation의 맥락에서 우리는 최근 ß-thalassemia 결과 대 한 선택적 이용에 대 한 조 혈 모 이식 후 면역 억제 요법의 그 수정 시연은 한 2-에 2.5 배 확대 잔여 기증자 줄기의 주는 유전자-수정 erythroid 구획12세포. 이 관찰이이 현상의 이해를 제공 하 고 hemoglobinopathies의 치료를 위해 유전자 치료를 공부 하는 미래 임상 시험 지원 기증자 대 잔여 erythroid 창시자, 결정의 유틸리티를 지원 합니다. 사실, 유전자-수정 nucleated 세포 순환 적혈구의 치료 수준을 달성 하는 데 필요한 비율 hemoglobinopathies 위해 줄기 세포 이식으로 치료 하는 환자에서 관찰과 비슷한 수 있습니다.

기증자 적혈구의 전체 그림을 결정 하기 위해 프로토콜을 수정 하 고 상세한, 단계별로 실험적인 접근을 제공. 이 프로토콜에서 중요 한 단계 흐름 cytometer를 설정 하는 프로세스 이며, 소프트웨어와 표준화를 상세한 지시 고 적절 하 게 훈련 된 직원에 의해 수행 되어야 합니다. 시각화 된 형태로 우리의 프로토콜의 프레 젠 테이 션 쉽게 우리의 프로토콜에 따라 관객 수 있습니다. 우리 erythroid 창시자 식민지 형성에서 얻은 게놈 DNA를 사용 하 여 우리의 PCR 결과 비교 FACS 정렬 erythroid 골 창시자에서 얻은 DNA와 BM 샘플에서 단위. 두 가지 방법에서 기증자 engraftment 데이터는 기본적으로 일치 하는. 그러나, 일반적으로 더 적은 변이 발견 식민지 형성에서 얻은 샘플에 단위. 이 때문에 기증자 적혈구 선구자 이며 치료 기증자 대응에 비해 체 외 시험에서의 향상 된 생존 가능성이 높습니다. 이러한 관점에서 건강 한 창시자 및 다양 한 hemoglobinopathies 환자의 범위에서 창시자의 알려진된 비율으로 혼합된 공상 조합을 인위적으로 만들어서이 프로토콜을 확장할 수 있습니다. Clonogenic 분석 결과 및 chimerism의 평가 정확 하 게 넣어에 비율을 반영 해야 합니다.

이 특정 설정에 관련 된 메커니즘의 정확한 이해 부족, 여기에 제시 된 방법 이지만 engraftment 및 전조 정보에서의 일상적인 모니터링에 대 한 관련 정보를 제공 하기 위한 가장 중요 임상 연습입니다. 이식 함수를 구출 하려고 이식-비교-호스트 질병 개발의 위험에 의해 제한 되 고 직렬 engraftment 모니터링 하실 수 있습니다. 마지막으로,이 방법은 또한 hemoglobinopathies, 특히 급성 이식-비교-호스트 질환과 자가 면역 질환에 의해 영향을 그 환자의 관리를 개선 하기 위해 노력 하는 연구 분야에 대 한 유용한 기반을 제공할 수 있습니다.

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Disclosures

저자는 공개 없다.

Acknowledgments

이 작품은 Kinderkrebshilfe의 무지개 Südtirol에 의해 지원 되었다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Ficoll-Paque GE Healthcare GE17-1440-02  Remove RBC
50 mL conical tubes Falcon 14-432-22 Sample preparation
12 x 75 mm flow tubes Falcon 352002 FACS sorting
Phosphate buffered saline Gibco 10010023 PBS
Fetal calf serum Invitrogen Inc. 16000-044 FCS (heat-inactivated)
CD34 APC BD Bioscience 561209 FACS-Ab
CD36 FITC BD Bioscience 555454 FACS-Ab
CD45 V450 BD Bioscience 642275 FACS-Ab
Trypan blue Gibco 15250061
Hemocytometer Invitrogen Inc. C10227 Automatic cell counting
Hank’s Balanced Salt Solution Gibco 14025092 Suspension buffer in FACS analysis
HEPES Gibco 15630080 Component of suspension buffer
FcR BD Bioscience 564220 Block FCR
FACS Aria I BD Bioscience 23-11539-00 FACS Sorter
Recombinant  human erythropoietin Affimetrix eBioscience 14-8992-80 EPO
Isocove’s Modified Dulbecco’s Medium Gibco 12440053 IMDM
L-Glutamine Invitrogen 25030-081 Component of Culture Medium
CD34+ magnetic beads Milteny Biotech 130-046-702 CD34+ purification
Recombinant  human G-CSF Gibco PHC2031 CFU-Assay
Recombinant  human SCF Gibco CTP2113 CFU-Assay
Recombinant  human GM-CSF Gibco PHC2015 CFU-Assay
Recombinant  human IL-3 BD Bioscience 554604 CFU-Assay
Recombinant  human IL-6 BD Bioscience 550071 CFU-Assay
Methocult H4434 Medium Stemcell Technologies 4444 CFU-Assay
QiAmp DNA Blood extraction kit Qiagen 51306 DNA Isolation
Nanodrop ND-1000 spectra photometer Thermo Scientific ND 1000 DNA Quantification
DNAase free H2O Thermo Scientific FEREN0521 DNA Preparation
AmplTaq Gold DNA Polymerase Applied Bioscience N8080240 PCR
Eppendorf mastercycler gradient Eppendorf 6321000019 PCR 
Hi-Di Formamid Applied Bioscience 4311320 PCR
GeneScan 500 ROX Size Standard Applied Bioscience 4310361 PCR
3130 Genetic Analyzer Applied Bioscience 313001R PCR

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References

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개발 생물학 문제 127 혼합된 chimerism chimerism hemoglobinopathies 조 혈 줄기 세포 이식 콜로 니 형성 단위 flow cytometry 정렬 DNA (STR) 분석
Hemoglobinopathies 환자에 대 한 조 혈 줄기 세포 이식 후 잔여 기증자 Erythroid 조상 세포의 검출
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Crazzolara, R., Kropshofer, G.,More

Crazzolara, R., Kropshofer, G., Steurer, M., Sopper, S., Schwinger, W. Detection of Residual Donor Erythroid Progenitor Cells after Hematopoietic Stem Cell Transplantation for Patients with Hemoglobinopathies. J. Vis. Exp. (127), e56002, doi:10.3791/56002 (2017).

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