استخدام زرع الخلايا الجذعية المكونة للدم لتقييم أصل متلازمة ميلوديسبلاستيك
Summary
يصف لنا استخدام زرع الخلايا الجذعية المكونة للدم (هسكت) لتقييم إمكانات خبيثة من الخلايا المكونة للدم وراثيا. هسكت مفيد لتقييم الخلايا المكونة للدم الخبيثة المختلفة في فيفو ، فضلا عن توليد مجموعة كبيرة من الفئران مع المتلازمات ميلوديسبلاستيك (حركة الديمقراطيين الاشتراكيين) أو سرطان الدم تقييم العلاجات رواية.
Abstract
ميلوديسبلاستيك المتلازمات (حركة الديمقراطيين الاشتراكيين) هي مجموعة متنوعة من اضطرابات الخلايا الجذعية المكونة للدم التي يتم تعريفها بواسطة هيماتوبويسيس غير فعالة، سيتوبينياس الدم المحيطي، والانزياح، وميل للتحول إلى سرطان الدم الحاد. NUP98-HOXD13 (NHD13) الفئران المعدلة وراثيا الخص MDS البشرية من حيث سيتوبينياس الدم المحيطي والانزياح والتحول إلى اللوكيميا الحادة. أظهرنا سابقا أن حركة الديمقراطيين الاشتراكيين يمكن نقلها من ماوس المهندسة وراثيا بحركة الديمقراطيين الاشتراكيين إلى المستلمين البرية من نوع بزرع خلايا نخاع العظام المنبسطة حركة الديمقراطيين الاشتراكيين (بمنك). نفهم بوضوح أكثر خلية حركة الديمقراطيين الاشتراكيين في الأصل، قمنا بتطوير النهج زرع محددة، إيمونوفينوتيبيكالي تعريف المجموعات الفرعية المكونة للدم. في هذه المقالة، نحن تصف عملية عزل وزرع مجموعات سكانية محددة الجذعية المكونة للدم والخلايا السلف. وبعد زرع الأعضاء، يصف لنا نهج لتقييم كفاءة الزرع واستمرار وجود خلايا حركة الديمقراطيين الاشتراكيين المانحين.
Introduction
ميلوديسبلاستيك المتلازمات (حركة الديمقراطيين الاشتراكيين) تمثل مجموعة متنوعة من اضطرابات الدم الاستنساخ تميزت هيماتوبويسيس غير فعالة، وأدلة مورفولوجك من خلل التنسج، وميل للتحول إلى سرطان الدم النقوي الحاد (AML)1،2 ،،من34. هيماتوبويسيس غير فعالة يعترف اعتقال نضج في نخاع العظام، والنتائج في سيتوبينياس الدم المحيطي على الرغم من نخاع العظم هايبرسيلولار1،3. قدرت حالات الإصابة بحركة الديمقراطيين الاشتراكيين طرق مختلفة ك 2-12 حالة لكل 000 100 شخص سنوياً في الولايات المتحدة، وحدوث حركة الديمقراطيين الاشتراكيين يزيد مع التقدم في العمر، مما يجعل هذا شرطا هاما لفهم نظراً لشيخوخة السكان في الولايات المتحدة3، 5. على الرغم من أن معظم الحالات من حركة الديمقراطيين الاشتراكيين لا مسببات واضحة، وبعض الحالات من حركة الديمقراطيين الاشتراكيين يعتقد أن يكون بسبب التعرض لعوامل سمية جينية معروفة، بما في ذلك المذيبات مثل البنزين، والسرطان العلاج الكيميائي6.
حركة الديمقراطيين الاشتراكيين المرضى عادة اكتسبت الطفرات في خلايا حركة الديمقراطيين الاشتراكيين7. على الرغم من النادر نسبيا، وقد اكتسبت عددا من المرضى حركة الديمقراطيين الاشتراكيين المولدة الصبغية المتوازنة التي تشمل الجينات مثل NUP98، EVI1، RUNX1 و MLL (http://cgap.nci.nih.gov/Chromosomes/Mitelman). لدينا مختبر مصلحة طويلة الأمد في كروموسوم المولدة، التي تنطوي على الجينات NUP988. الفئران المعدلة وراثيا أن صريح التحوير NUP98-HOXD13 (NHD13) وينظم المروج Vav1 ومحسن عناصر عرض كافة الميزات الرئيسية لحركة الديمقراطيين الاشتراكيين، بما في ذلك سيتوبينياس الدم المحيطي، وأدلة مورفولوجك الانزياح، والتحول إلى مكافحة غسل الأموال9 .
على الرغم من أن حركة الديمقراطيين الاشتراكيين قد تم الاعتراف بما يزيد على 60 سنة10، وتعتبر أن اضطراب خلايا الجذعية الاستنساخ، الجهود الرامية إلى انجرافت الخلايا البشرية حركة الديمقراطيين الاشتراكيين في الفئران العوز كانت ناجحة إلى حد كبير، لأن خلايا حركة الديمقراطيين الاشتراكيين انجرافت سيئة11، 12،،من1314 والفئران لا تتطور الأمراض السريرية. في محاولة لتحديد الخلايا المكونة للدم التي يمكن أن تنقل حركة الديمقراطيين الاشتراكيين، تحولت إلى نموذج NHD13، وأظهرت أننا يمكن أن انجرافت حركة الديمقراطيين الاشتراكيين ككيان مرض التي أظهرت كافة الميزات الأساسية لحركة الديمقراطيين الاشتراكيين البشرية، بما في ذلك سيتوبينياس الدم المحيطي، الانزياح، و التحول إلى مكافحة غسل الأموال15. وفي هذا التقرير، نقدم التفاصيل التقنية لهذه التجارب، فضلا عن نهج لزيادة يجزئ الجذعية المكونة للدم والخلايا السليفة (هسبك)، في محاولة لتحديد الخلايا الشروع في حركة الديمقراطيين الاشتراكيين.
Protocol
Representative Results
Discussion
على الرغم من أن حركة الديمقراطيين الاشتراكيين اضطراب الاستنساخ خلايا الجذعية المكونة للدم، حركة الديمقراطيين الاشتراكيين “وقف”، أو خلايا المبادر، لا بعد تتسم. أظهرنا سابقا أن حركة الديمقراطيين الاشتراكيين يمكن أن تكون الأولى لوزن الفئران باستخدام نخاع العظام من الفئران NHD13 هسكت، تتسم ب?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
هذا العمل كان يدعمها برنامج البحوث الداخلية للمعهد الوطني للسرطان، “المعاهد الوطنية للصحة” (منح أرقام ضياء SC 010378 و 010983 قبل الميلاد).
Materials
| 14 mL round bottom tube | Falcon | 352057 | |
| Hank's balanced salt solution | Lonza | 10-527F | |
| Anti-CD45.2 antibody | Southern Biotech | 1800-15 | LOT# A077-T044O |
| 3 mL Syringe | Monoject | 8881513934 | |
| 27-G needle | BD | 305109 | |
| 20-G needle | BD | 305176 | |
| Lineage Cocktail | Miltenyi | 130-090-858 | LOT# 5170418221 |
| Anti-Biotin antibodies | Miltenyi | 130-113-288 | LOT# 5171109046 |
| 1 mL Syringe | Excelint | 26027 | Insulin Syringe |
| Heating Lamp | Thermo Fisher Scientific | E70001901 | |
| FACS machine | Cytec | FACScan | 2 lasers, 5 color detectors |
| FACS sorting instrument | Beckman Coulter | MOFLO ASTRIOS | 5 lasers, 23 parameters, 6 population sorting simulteneously |
| Propidium Iodide | Thermo Fisher Scientific | P3566 | |
| Gamma Irradiator | Best Theratronics | Gammacell 40 | |
| Blood collection tube | RAM scientific | 76011 | |
| Recipient mice | Charles River | B6-LY5.1/Cr, CD45.1 | |
| NUP98-HOXD13 mice | n/a | C57Bl/6, CD45.2 | Colony maintained at NIH |
| 5 mL round bottom tube | Falcon | 352058 |
References
- Corey, S. J., et al. Myelodysplastic syndromes: the complexity of stem-cell diseases. Nature Reviews Cancer. 7 (2), 118-129 (2007).
- Garcia-Manero, G. Myelodysplastic syndromes: 2015 Update on diagnosis, risk-stratification and management. American Journal of Hematology. 90 (9), 831-841 (2015).
- Heaney, M. L., Golde, D. W. Myelodysplasia. The New England Journal of Medicine. 340 (21), 1649-1660 (1999).
- Nimer, S. D. Myelodysplastic syndromes. Blood. 111 (10), 4841-4851 (2008).
- Aul, C., Giagounidis, A., Germing, U. Epidemiological features of myelodysplastic syndromes: results from regional cancer surveys and hospital-based statistics. International Journal of Hematology. 73 (4), 405-410 (2001).
- Pedersen-Bjergaard, J., Christiansen, D. H., Desta, F., Andersen, M. K. Alternative genetic pathways and cooperating genetic abnormalities in the pathogenesis of therapy-related myelodysplasia and acute myeloid leukemia. Leukemia. 20 (11), 1943-1949 (2006).
- Uy, G. L., et al. Dynamic changes in the clonal structure of MDS and AML in response to epigenetic therapy. Leukemia. 31 (4), 872-881 (2017).
- Gough, S. M., Slape, C. I., Aplan, P. D. NUP98 gene fusions and hematopoietic malignancies: common themes and new biologic insights. Blood. 118 (24), 6247-6257 (2011).
- Lin, Y. W., Slape, C., Zhang, Z., Aplan, P. D. NUP98-HOXD13 transgenic mice develop a highly penetrant, severe myelodysplastic syndrome that progresses to acute leukemia. Blood. 106 (1), 287-295 (2005).
- Block, M., Jacobson, L. O., Bethard, W. F. Preleukemic acute human leukemia. Journal of the American Medical Association. 152 (11), 1018-1028 (1953).
- Thanopoulou, E., et al. Engraftment of NOD/SCID-beta2 microglobulin null mice with multilineage neoplastic cells from patients with myelodysplastic syndrome. Blood. 103 (11), 4285-4293 (2004).
- Kerbauy, D. M., Lesnikov, V., Torok-Storb, B., Bryant, E., Deeg, H. J. Engraftment of distinct clonal MDS-derived hematopoietic precursors in NOD/SCID-beta2-microglobulin-deficient mice after intramedullary transplantation of hematopoietic and stromal cells. Blood. 104 (7), 2202-2203 (2004).
- Benito, A. I., et al. NOD/SCID mice transplanted with marrow from patients with myelodysplastic syndrome (MDS) show long-term propagation of normal but not clonal human precursors. Leukemia Research. 27 (5), 425-436 (2003).
- Medyouf, H., et al. Myelodysplastic cells in patients reprogram mesenchymal stromal cells to establish a transplantable stem cell niche disease unit. Cell Stem Cell. 14 (6), 824-837 (2014).
- Chung, Y. J., Choi, C. W., Slape, C., Fry, T., Aplan, P. D. Transplantation of a myelodysplastic syndrome by a long-term repopulating hematopoietic cell. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (37), 14088-14093 (2008).
- Pietras, E. M., et al. Functionally Distinct Subsets of Lineage-Biased Multipotent Progenitors Control Blood Production in Normal and Regenerative Conditions. Cell Stem Cell. 17 (1), 35-46 (2015).
- Yardeni, T., Eckhaus, M., Morris, H. D., Huizing, M., Hoogstraten-Miller, S. Retro-orbital injections in mice. Lab Animal. 40 (5), 155-160 (2011).
- Chung, Y. J., Fry, T. J., Aplan, P. D. Myeloablative hematopoietic stem cell transplantation improves survival but is not curative in a pre-clinical model of myelodysplastic syndrome. PLoS One. 12 (9), e0185219 (2017).
