Summary

줄기 세포 기반 유전자 치료 종양 모델로 BLT 인간화 마우스를 사용하여

Published: December 18, 2012
doi:

Summary

인간화 마우스를 사용하여 종양 특정 T 세포의 생성 및 특성이 여기에 설명되어 있습니다. 인간 thymic 조직 및 유전자 변형 인간의 조혈 줄기 세포는 면역 저하 된 쥐에 이식되어 있습니다. 안티 종양 면역 반응의 생체 시험에서 허용하는 엔지니어링 인간의 면역 시스템의 reconstitution에이 발생합니다.

Abstract

같은 마우스와 같은 작은 동물 모델은 광범위하게 인간의 질병을 연구하고 새로운 치료 개입을 개발하는 데 사용되었습니다. 정보의 풍부한이 연구에서 얻은에도 불구하고, 마우스 면역뿐만 아니라 인간 면역 결핍 바이러스 (HIV) 감염과 같은 바이러스 성 질병의 종 특이성의 독특한 특성은 인간화 마우스 모델의 개발되었다. 이전 모델은 C. B 17 SCID / SCID 마우스와 칭했다 인간의 태아 thymus와 태아 간 이식의 사용을 포함 네 / 리브 (SCID-후) 1, 2 또는 인간의 말초 혈액 백혈구의 입양 전송 (SCID-huPBL ) 3. 두 모델은 주로 HIV 감염의 연구에 활용되었다.

이러한 모델 모두의 주요 한계 중 하나는 그들에게 HIV 질환을 연구 할 수있는 더 많은 생리 학적 관련성이 높은 모델을 할 수있는 주변의 인간 면역 세포의 안정적 reconstitution의 부족이었다. 이를 위해, BLT 흠anized 마우스 모델은 개발되었습니다. BLT는 골수 / 간 / thymus을 의미합니다. 이 모델에서 6~8주 오래된 NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl / SzJ (NSG) 면역 저하 마우스는 두 번째 인간의 조혈 줄기 세포 이식 뒤에 할 만 SCID-후 마우스 모델에서와 같이 네 / 리브 이식을받을 수 있습니다. 이 시스템의 장점은 주변에있는 인간의 면역 체계의 전체 reconstitution입니다. 이 모델은 HIV 감염 및 지연 5-8을 연구하는 데 사용되었습니다.

우리는 유 전적으로 hHSC 7, 9 autologous transduced의 주입 다음 네 / 리브 임플란트를 구성하는 인간의 조혈 줄기 세포 (hHSC)을 수정 사용되는이 모델의 수정 된 버전을 생성합니다. 이 방법은 유전자 변형 lineages의 세대에 결과를 표시합니다. 더 중요한 것은, 우리는 흑색 증 특정 T 세포 수용체를 표현하는 기능 세포 독성 T 세포 (CTL)을 생성의 가능성을 검토하는이 시스템을 적응. 이 모델을 사용하여 우리는 종양 회귀 (9) 결정하기 위해 라이브 양전자 방출 단층 촬영 (PET) 영상을 활용하여 우리의 유전자 변형 CTL의 기능을 평가 할 수있었습니다.

이 프로토콜의 목적은 이러한 유전자 변형 쥐를 생성하고 실시간으로 PET 영상을 사용하여 생체 효능에 평가의 과정을 설명하는 것입니다. 우리가 인간의 조직 및 lentiviral 벡터를 사용 있기 때문에 참고로, 우리의 부대 시설로는 특별한주의 (BSL2 +)와 바이오 레벨 2 (BSL2)에 대한 CDC NIH 지침을 따릅니다. 또한, NSG 쥐가 심각하므로 면역 저하되며, 자신의 주택 및 유지 보수가 가장 높은 건강 수준 (을 준수해야합니다 http://jaxmice.jax.org/research/immunology/005557-housing.html ).

Protocol

BLT 마우스 A. 생성 태아 조직 및 CD34 인간의 조혈 줄기 세포의 준비 (1) 처리, (2) 인간의 조직의 이식, 그리고 (3) 이차 이식 : BLT 마우스의 세대는 3 부분으로 나누어 져 있습니다. 모든 프로토콜의 경우, 우리는 시약 정보를 표 1를 제공합니다. 1. CD34 인간 조혈 줄기 세포의 조직 재생 및 절연 다양한 장기 조달 기관에서 얼음에…

Representative Results

이식 프로세스의 플로우 차트는 그림 1A에 표시됩니다. 네 / 리브 임플란트의 그림은 그림 1B에 표시됩니다. thymic 조직은 일반적으로 개발 및 인간 CD4와 CD8 T 세포의 생리 배포가 있습니다. reconstitution 따라, 동물 CD4, CD8 T 세포와 다른 면역 세포 lineages의 정규 분포와 인간의 면역 체계를 가지고 다니십시오. 종양 크기와 라이브 조직 사이의 차이는 <stron…

Discussion

생체 PET 영상에서와 커플 링 수정 BLT 인간화 마우스 모델은 만성 인간의 질병을 연구하는 강력한 도구입니다. 이 시스템은 BLT 마우스 모델과 HIV 연구에 대한 제한된 범위 이외의 발전을 걸립니다. 또한, 그들은 임상 설정에 도달하기 전에 우리가 다양한 유전자 치료 프로토콜뿐만 아니라 진단 기법을 검토 할 수있는 좋은 시스템입니다. 마우스 대 영장류을 사용하는 저렴한 비용과 ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

우리는 기술 지원을 위해 앨빈 웰치와 래리 팡 감사드립니다. CIRM 새로운 교수 상 RN2 – 00902-1,이 작품은 국립 보건원 (NIH) 수상 P50 CA086306, 재생 의료에 대한 캘리포니아 연구소 (CIRM) 보조금 RC1 – 00149-1 및 RS1 – 00203-1에 의해 부분적으로 추진하는 사업 , 병진 의학의 칼 테크 – UCLA 공동 센터, AIDS 연구 UCLA 센터 (CFAR) NIH / NIAID AI028697, UCLA 에이즈 연구소, CIRM 도구와 기술 상 RT1-01126, 그리고 UC의 Multicampus 연구 프로그램과 캘리포니아에서 전략 바이러스 약물 디스커버리 센터 (번호 MRPI-143226).

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments (optional)
PBS Invitrogen 10010049
RPMI 1640 A1049101
Iscove’s 12440061
Fetal Calf Serum 16000085
Collagenase type IV Sigma Aldrich C5138
Hyaluronidase H3506
DNAse I Roche Diagnostics 10104159001
Piptazo (Zosyn) Pfizer Piperacillin/tazobactam combination
Ficoll (Ficoll-Paque Plus) Ge Healthcare Life Sciences 17-1440-02
MACS Buffer Miltenyi Biotech See comments MACS buffer: PBS supplemented with 0.5% fetal bovine serum and 2 mM citrate dextrose formula-A
CD34 Microbead Kit 130-046-702
LS Columns 130-042-401
Retronectin Takara T100A
Matrigel BD Biosciences 354263
Isofluorane Baxter http://www.baxter.com/healthcare_professionals/products/forane.html
Carprofen (Rimadyl) Pfizer Animal Health https://www.rimadyl.com/default.aspx

References

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Vatakis, D. N., Bristol, G. C., Kim, S. G., Levin, B., Liu, W., Radu, C. G., Kitchen, S. G., Zack, J. A. Using the BLT Humanized Mouse as a Stem Cell based Gene Therapy Tumor Model. J. Vis. Exp. (70), e4181, doi:10.3791/4181 (2012).

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