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Methodenartikel

Knochenmarktransplantationsplattform zur Untersuchung der Rolle dendritischer Zellen bei Graft-versus-Host-Krankheit

7.6K Aufrufe

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DOI:

10.3791/60083

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17. März 2020

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* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Graft-versus-Host-Krankheit ist eine große Komplikation nach allogenen Knochenmarktransplantation. Dendritische Zellen spielen eine entscheidende Rolle bei der Pathogenese der Transplantat-versus-Host-Krankheit. Der aktuelle Artikel beschreibt eine neuartige Knochenmarktransplantationsplattform, um die Rolle dendritischer Zellen bei der Entwicklung von Transplantat-versus-Host-Krankheit und dem Transplantat-versus-Leukämie-Effekt zu untersuchen.

Zusammenfassung

Allogene Knochenmarktransplantation (BMT) ist eine wirksame Therapie bei hämatologischen Malignitäten aufgrund des Transplantat-versus-Leukämie-Effekts (GVL), um Tumore auszurotten. Jedoch, seine Anwendung ist durch die Entwicklung der Transplantat-versus-Host-Krankheit (GVHD), eine große Komplikation von BMT begrenzt. GVHD wird evoziert, wenn T-Zellen in den Spendertransplantaten alloantigen erkennen, das von Empfängerzellen exprimiert wird, und unerwünschte immunologische Angriffe auf gesunde Gewebe des Empfängers durchführen. So sind traditionelle Therapien entwickelt, um Spender T-Zell Alloreaktivität zu unterdrücken. Diese Ansätze beeinträchtigen jedoch den GVL-Effekt erheblich, so dass das Überleben des Empfängers nicht verbessert wird. Das Verständnis der Auswirkungen therapeutischer Ansätze auf BMT, GVL und GVHD ist daher von wesentlicher Bedeutung. Aufgrund der Antigen-präsentations- und Zytokin-Sekretionskapazitäten zur Stimulierung von Spender-T-Zellen spielen empfänger dendritische Zellen (DCs) eine wichtige Rolle bei der Induktion von GVHD. Daher wird die Ausrichtung von Empfänger-DCs zu einem potenziellen Ansatz für die Steuerung von GVHD. Diese Arbeit bietet eine Beschreibung einer neuartigen BMT-Plattform, um zu untersuchen, wie Host DCs GVH- und GVL-Antworten nach der Transplantation regulieren. Ebenfalls vorgestellt wird ein effektives BMT-Modell zur Untersuchung der Biologie von GVHD und GVL nach der Transplantation.

Einleitung

Allogene hämatopoetische Stammzelltransplantation (BMT) ist eine wirksame Therapie zur Behandlung hämatologischer Malignome1,2 durch den Transplantat-versus-Leukämie-Effekt (GVL)3. Spenderlymphozyten führen jedoch immer unerwünschte immunologische Angriffe auf Empfängergewebe ein, ein Prozess, der als Transplantat-versus-Host-Krankheit (GVHD)4bezeichnet wird.

Murine Modelle von GVHD sind ein wirksames Werkzeug, um die Biologie der GVHD und die GVL-Antwort5zu studieren. Mäuse sind ein kostengünstiges Forschungsti....

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Protokoll

Die experimentellen Verfahren wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee der University of Central Florida genehmigt.

1. GVHD-Induktion

HINWEIS: Die allogene Knochenmark-Zelltransplantation (BM) (Schritt 1.2) erfolgt innerhalb von 24 h nach beeiritierter Bestrahlung. Alle unten beschriebenen Verfahren werden in einer sterilen Umgebung durchgeführt. Führen Sie das Verfahren in einer Gewebekulturhaube durch und verwenden Sie gefilterte Reagenzien.

  1. Tag 0: Bereiten Sie die Empfängermäuse vor.
    1. Verwenden Sie weibliche Wildtyp-Mäuse (WT) auf einem BALB/c-Hintergrund (CD45.2+ H2k<....

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Ergebnisse

Das große MHC-Mismatched-B6-Modell (H2kb)-BALB/C (H2kd) entsprach eng der GVHD-Entwicklung nach der Transplantation (Abbildung 2). Alle sechs zuvor von Cooke et al.16 festgestellten GVHD-Symptome traten bei den mit WT-B6-T-Zellen transplantierten Empfängern auf, nicht jedoch bei den Empfängern, die mit BM allein transplantiert wurden (Schritt 1.5), die die GVHD-negative Gruppe darstellten. In diesem Modell gibt es.......

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Diskussion

Die Verwendung von Stammzellen für eine bestimmte Person ist ein effektiver Ansatz zur Behandlung von fortgeschrittenen und resistenten Krebsarten18. Kleine Molekülpharmazeutika sind jedoch seit langem ein Hauptfokus der personalisierten Krebstherapie. Andererseits kann in der Zelltherapie eine Vielzahl von Wechselwirkungen zwischen Spender und Wirt die Behandlungsergebnisse entscheidend beeinflussen, wie z.B. die Entwicklung von GVHD nach BMT1.

.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben keine Interessenkonflikte.

Danksagungen

Diese Studie wird unterstützt durch das Start-up-Stipendium des University of Central Florida College of Medicine (an HN), das Start-up-Stipendium des University of Pittsburgh Medical Center Hillman Cancer Center (an HL), das United States NIH Grant #1P20CA210300-01 und das vietnamesische Gesundheitsministerium Grant #4694/QD-BYT (zu PTH). Wir danken Dr. Xue-zhong Yu von der Medical University of South Carolina für die Bereitstellung von Materialien für die Studie.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
0,5 M EDTA pH 8,0 100MLFisher ScientificBP2482100MACS-Puffer
10X PBSFisher ScientificBP3994MACS-Puffer
A20 B-Zell-LymphomUniversität von ZentralfloridaInhouse-GVL-Experiment
ACC1 fl/flJackson Lab30954GVL-Experiment
ACC1 fl/fl CD4creUniversität von ZentralfloridaGVL-Experiment
Anti-Biotin MicroBeadsMiltenyi Biotec130-090-485T-Zell-Anreicherung
Anti-Mensch/Maus CD45R (B220)Thermo Fisher Scientific13-0452-85T-Zell-Anreicherung
Anti-Maus B220 FITCThermo Fisher Scientific10452-85Durchflusszytometrie-Analyse
Anti-Maus CD11c- AF700Thermo Fisher Scientific117319Durchflusszytometrie-Analyse
Anti-Maus CD25 PEThermo Fisher Scientific12-0251-82Durchflussfärbung
Anti-Maus CD4 BiotinThermo Fisher Scientific13-0041-86T-Zell-Anreicherung
Anti-Maus CD4 eFluor® 450 (Pacific Blue® Ersatz)Thermo Fisher Scientific48-0042-82Durchflussfärbung
Anti-Maus CD45.1 PEThermo Fisher Scientific12-0900-83Durchflusszytometrische Analyse
Anti-Maus CD8a APCThermo Fisher Scientific17-0081-83Durchflusszytometrische Analyse
Anti-Maus H-2Kb PerCP-Fluor 710Thermo Fisher Scientific46-5958-82Durchflusszytometrische Analyse
Anti-Maus MHC Klasse II Antikörper APCThermo Fisher Scientific17-5320-82Durchflusszytometrische Analyse
Anti-Maus TER-119 BiotinThermo Fisher Scientific13-5921-85T-Zell-Anreicherung
Anti-Thy1.2Bio ExcelBE0066BM Generation
B6 fB-/- MäuseUniversität von ZentralfloridaInhouseEmpfänger
B6. Ly5.1 (CD45.1+) MäuseCharles River564Spender
BALB/c MäuseCharles River028Transplantatempfänger
C57BL/6 MäuseCharles River027Spender/Empfänger
CD11bThermo Fisher Scientific13-0112-85T-Zell-Anreicherung
CD25-BiotinThermo Fisher Scientific13-0251-82T-Zell-Anreicherung
CD45RThermo Fisher Scientific13-0452-82T-Zell-Anreicherung
CD49b Monoklonaler Antikörper (DX5)-BiotinThermo Fisher Scientific13-5971-82T-Zell-Anreicherung
Zellsieb 40 μMThermo Fisher Scientific22363547Zellvorbereitung
Zellsieb 70 μMThermo Fisher Scientific22363548Zellvorbereitung
D-LuciferinGoldbioLUCK-1GLebendtierbildgebung
Fötales Rinderserum (FBS)Atlanta Bilogicals R& D-SystemD17051Zellkultur
Durchflusszytometrie-RöhrchenFisher Scientific352008Durchflusszytometrie-Analyse
FVB/NCrlCharles River207Spender
Lipopolysacharid (LPS)Millipore SigmaL4391-1MGDC reife
LS-SäuleMitenyi Biotec130-042-401Zellvorbereitung
MidiMACSMiltenyi Biotec130-042-302T-Zell-Anreicherung
New Brunswick Galaxy 170R InkubatorEppendorfGalaxy 170 RZellkultur
Penicilin+StreptomycinPenicillin/Streptomycin (10.000 Einheiten Penicillin / 10.000 mg/ml Streptomycin)GIBCO15140Media
RPMI 1640Thermo Fisher Scienctific11875-093Media
TER119Thermo Fisher Scientific13-5921-82T-Zell-Anreicherung
Xenogen IVIS-200Perkin ElmerXenogen IVIS-200Bildgebung von lebenden Tieren
X-RAD 320 Biologischer BestrahlungspräzisionRÖNTGENX-RAD 320Ganzkörperbestrahlung

Referenzen

  1. Shlomchik, W. D. Graft-versus-host disease. Nature Reviews Immunology. 7, 340-352 (2007).
  2. Appelbaum, F. R. Haematopoietic cell transplantation as immunotherapy. Nature. 411, 385-389 (2001).
  3. Blazar, B. R., Murphy, W. J., Abedi, M.

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Nachdrucke und Genehmigungen

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