Plataforma de trasplante de médula ósea para investigar el papel de las células dendríticas en la enfermedad de injerto contra huésped
Summary
La enfermedad de injerto contra huésped es una complicación importante después del trasplante alogénico de médula ósea. Las células dendríticas desempeñan un papel crítico en la patogénesis de la enfermedad del injerto contra el huésped. El artículo actual describe una nueva plataforma de trasplante de médula ósea para investigar el papel de las células dendríticas en el desarrollo de la enfermedad de injerto contra huésped y el efecto injerto-contra-leucemia.
Abstract
El trasplante alogénico de médula ósea (BMT) es una terapia eficaz para neoplasias malignas hematológicas debido al efecto injerto-contra leucemia (GVL) para erradicar los tumores. Sin embargo, su aplicación está limitada por el desarrollo de la enfermedad de injerto contra huésped (GVHD), una complicación importante de la MtB. La EICH se evoca cuando las células T en los injertos de donantes reconocen el clorótatógeno expresado por las células receptoras y montan ataques inmunológicos no deseados contra tejidos sanos receptores. Por lo tanto, las terapias tradicionales están diseñadas para suprimir la aleeactividad de las células T del donante. Sin embargo, estos enfoques perjudican sustancialmente el efecto GVL para que no se mejore la supervivencia del receptor. Por lo tanto, es esencial comprender los efectos de los enfoques terapéuticos en bMT, GVL y EICH. Debido a las capacidades de presentación de antígenos y secretodenia para estimular las células T del donante, las células dendríticas receptoras (CC) desempeñan un papel importante en la inducción de la EICH. Por lo tanto, la segmentación de los controladores de datos de los destinatarios se convierte en un enfoque potencial para controlar la EICH. Este trabajo proporciona una descripción de una nueva plataforma BMT para investigar cómo los cAños anfitriones regulan las respuestas de GVH y GVL después del trasplante. También se presenta un modelo BMT eficaz para estudiar la biología de la EICH y la EV después del trasplante.
Introduction
El trasplante alogénico de células madre hematopoyéticas (BMT) es una terapia eficaz para tratar las neoplasias malignas hematológicas1,2 a través del efecto injerto-contra-leucemia (GVL)3. Sin embargo, los linfocitos de donantes siempre montan ataques inmunológicos no deseados contra los tejidos receptores, un proceso llamado enfermedad del injerto contra el huésped (GVHD)4.
Los modelos murinos de La EICH son una herramienta eficaz para estudiar la biología de la EICH y la respuesta GVL5. Los ratones son un modelo animal de investigación rentable. Son pequeñas y eficientemente dosificados con moléculas y productos biológicos en las primeras fases del desarrollo6. Los ratones son animales de investigación ideales para estudios de manipulación genética porque están genéticamente bien definidos, lo que es ideal para el estudio de vías y mecanismos biológicos6. Se han establecido bien varios modelos de GHC de MHC de complejos de histocompatibilidad (MHC) de ratón, como C57BL/6 (H2b) a BALB/c (H2d) y FVB (H2q) , C57BL/6 (H2b)5,7. Estos son modelos particularmente valiosos para determinar el papel de los tipos de células individuales, genes y factores que afectan a la EICH. El trasplante de C57/BL/6 (H2b) a receptores con mutaciones en MHC I (B6.C-H2bm1)y/o MHC II (B6.C-H2bm12) reveló que un desajuste tanto en MHC clase I como en clase II es un requisito importante para el desarrollo de la EICH aguda. Esto sugiere que tanto CD4+ como CD8+ T-células son necesarias para el desarrollo de la enfermedad7,8. La EICH también participa en una cascada inflamatoria conocida como la «tormenta proinflamatoria de la citoquina»9. El método de acondicionamiento más común en los modelos murinos es la irradiación corporal total (TBI) por rayos X o 137Cs. Esto conduce a la ablación de la médula ósea del receptor, permitiendo así el injerto de células madre del donante y previniendo el rechazo del injerto. Esto se hace limitando la proliferación de células T receptoras en respuesta a las células donantes. Además, las disparidades genéticas desempeñan un papel importante en la inducción de la enfermedad, que también depende del menor de coincidencia de MHC10. Por lo tanto, la dosis de irradiación mieloablativa varía en diferentes cepas de ratón (por ejemplo, BALB/c-C57BL/6).
La activación de las células T del donante por las células que presentan el antígeno host (ACC) es esencial para el desarrollo de la EICH. Entre los ACC, las células dendríticas (CC) son las más potentes. Son herediblemente capaces de inducir la EICH debido a su ingesta superior de antígenos, la expresión de moléculas coestimulantes de células T y la producción de citoquinas proinflamatorias que polarizan las células T en subconjuntos patógenos. Los CI receptores son fundamentales para facilitar el cebado de células T y la inducción de la EICH después del trasplante11,12. En consecuencia, los centros de interesado se han convertido en objetivos interesantes en el tratamiento de la EICH12.
Se requiere TBI para mejorar el injerto de células del donante. Debido al efecto TBI, los cocones receptores se activan y sobreviven durante un breve periodo de tiempo después del trasplante12. A pesar de los importantes avances en el uso de la bioluminiscencia o la fluorescencia, el establecimiento de un modelo eficaz para estudiar el papel de los DC receptores en la EICH sigue siendo un desafío.
Debido a que las células T del donante son la fuerza motriz para la actividad de GVL, las estrategias de tratamiento que utilizan medicamentos inmunosupresores como los esteroides para suprimir la aoresación de células T a menudo causan recaída tumoral o infección13. Por lo tanto, los dispositivos de compra de beneficiarios pueden proporcionar un enfoque alternativo para tratar la EICH, preservando al mismo tiempo el efecto GVL y evitando la infección.
En resumen, el estudio actual proporciona una plataforma para comprender cómo los diferentes tipos de señalización en los CC receptores regulan el desarrollo de la EICH y el efecto GVL después de BMT.
Protocol
Representative Results
Discussion
El uso de células madre para adaptarse a un individuo en particular es un enfoque eficaz para tratar cánceres avanzados y resistentes18. Los productos farmacéuticos de moléculas pequeñas, sin embargo, han permanecido durante mucho tiempo un foco principal de la terapia personalizada contra el cáncer. Por otro lado, en la terapia celular una multitud de interacciones entre el donante y el huésped puede influir decisivamente en los resultados del tratamiento, como el desarrollo de la EICH des…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este estudio es apoyado por la beca de inicio de la Universidad de Florida Central College of Medicine (a HN), la beca de inicio del Centro de Cáncer Hillman de la Universidad de Pittsburgh, Hillman Cancer Center (a HL), la Subvención NIH de los Estados Unidos #1P20CA210300-01 y la Beca del Ministerio de Salud de Vietnam #4694/QD-BYT (a PTH). Agradecemos al Dr. Xue-zhong Yu de la Universidad Médica de Carolina del Sur por proporcionar materiales para el estudio.
Materials
| 0.5 M EDTA pH 8.0 100ML | Fisher Scientific | BP2482100 | MACS buffer |
| 10X PBS | Fisher Scientific | BP3994 | MACS buffer |
| A20 B-cell lymphoma | University of Central Florida | In house | GVL experiment |
| ACC1 fl/fl | Jackson Lab | 30954 | GVL experiment |
| ACC1 fl/fl CD4cre | University of Central Florida | GVL experiment | |
| Anti-Biotin MicroBeads | Miltenyi Biotec | 130-090-485 | T-cell enrichment |
| Anti-Human/Mouse CD45R (B220) | Thermo Fisher Scientific | 13-0452-85 | T-cell enrichment |
| Anti-mouse B220 FITC | Thermo Fisher Scientific | 10452-85 | Flow cytometry analysis |
| Anti-mouse CD11c- AF700 | Thermo Fisher Scientific | 117319 | Flow cytometry analysis |
| Anti-Mouse CD25 PE | Thermo Fisher Scientific | 12-0251-82 | Flow staining |
| Anti-Mouse CD4 Biotin | Thermo Fisher Scientific | 13-0041-86 | T-cell enrichment |
| Anti-Mouse CD4 eFluor® 450 (Pacific Blue® replacement) | Thermo Fisher Scientific | 48-0042-82 | Flow staining |
| Anti-mouse CD45.1 PE | Thermo Fisher Scientific | 12-0900-83 | Flow cytometry analysis |
| Anti-Mouse CD8a APC | Thermo Fisher Scientific | 17-0081-83 | Flow cytometry analysis |
| Anti-mouse H-2Kb PerCP-Fluor 710 | Thermo Fisher Scientific | 46-5958-82 | Flow cytometry analysis |
| Anti-mouse MHC Class II-antibody APC | Thermo Fisher Scientific | 17-5320-82 | Flow cytometry analysis |
| Anti-Mouse TER-119 Biotin | Thermo Fisher Scientific | 13-5921-85 | T-cell enrichment |
| Anti-Thy1.2 | Bio Excel | BE0066 | BM generation |
| B6 fB-/- mice | University of Central Florida | In house | Recipients |
| B6.Ly5.1 (CD45.1+) mice | Charles River | 564 | Donors |
| BALB/c mice | Charles River | 028 | Transplant recipients |
| C57BL/6 mice | Charles River | 027 | Donors/Recipients |
| CD11b | Thermo Fisher Scientific | 13-0112-85 | T-cell enrichment |
| CD25-biotin | Thermo Fisher Scientific | 13-0251-82 | T-cell enrichment |
| CD45R | Thermo Fisher Scientific | 13-0452-82 | T-cell enrichment |
| CD49b Monoclonal Antibody (DX5)-biotin | Thermo Fisher Scientific | 13-5971-82 | T-cell enrichment |
| Cell strainer 40 uM | Thermo Fisher Scientific | 22363547 | Cell preparation |
| Cell strainer 70 uM | Thermo Fisher Scientific | 22363548 | Cell preparation |
| D-Luciferin | Goldbio | LUCK-1G | Live animal imaging |
| Fetal Bovine Serum (FBS) | Atlanta Bilogicals R&D system | D17051 | Cell Culture |
| Flow cytometry tubes | Fisher Scientific | 352008 | Flow cytometry analysis |
| FVB/NCrl | Charles River | 207 | Donors |
| Lipopolysacharide (LPS) | Millipore Sigma | L4391-1MG | DC mature |
| LS column | Mitenyi Biotec | 130-042-401 | Cell preparation |
| MidiMACS | Miltenyi Biotec | 130-042-302 | T-cell enrichment |
| New Brunswick Galaxy 170R incubator | Eppendorf | Galaxy 170 R | Cell Culture |
| Penicilin+streptomycinPenicillin/Streptomycin (10,000 units penicillin / 10,000 mg/ml strep) | GIBCO | 15140 | Media |
| RPMI 1640 | Thermo Fisher Scienctific | 11875-093 | Media |
| TER119 | Thermo Fisher Scientific | 13-5921-82 | T-cell enrichment |
| Xenogen IVIS-200 | Perkin Elmer | Xenogen IVIS-200 | Live animal imaging |
| X-RAD 320 Biological Irradiator | Precision X-RAY | X-RAD 320 | Total Body Irradiation |
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