השימוש השתלת תא גזע Hematopoietic להעריך את מקורם של התסמונת המיאלודיספלסטית
Summary
אנו מתארים את השימוש השתלת תא גזע hematopoietic (HSCT) כדי להעריך את פוטנציאל ממאיר של תאים מהונדסים גנטית hematopoietic. HSCT שימושית לצורך הערכת שונים תאים ממאירים hematopoietic ויוו , כמו גם יצירת קבוצה גדולה של עכברים עם תסמונות myelodysplastic (MDS) או לוקמיה להעריך טיפולים חדשניים.
Abstract
תסמונות Myelodysplastic (MDS) הם קבוצה מגוונת של תא גזע hematopoietic הפרעות המוגדרות על-ידי hematopoiesis לא יעילה, cytopenias דם היקפיים, דיספלסיה, נטייה לשינוי כדי לוקמיה חריפה. העכברים הטרנסגניים NUP98-HOXD13 (NHD13) מסכם את הדברים MDS האנושי במונחים של דם היקפיים cytopenias דיספלזיה, טרנספורמציה כדי לוקמיה חריפה. אנחנו בעבר הראו כי MDS יכול להיות מועבר מן עכבר מהונדסים עם MDS פראי-סוג הנמענים על-ידי משתילים MDS תאים במח העצם nucleated (BMNC). יותר מבין בבירור את התא MDS ממוצא, פותחו גישות להשתיל ספציפי, immunophenotypically מוגדרת hematopoietic קבוצות משנה. במאמר זה, אנו מתארים את תהליך בידוד משתילים אוכלוסיות ספציפיות של גזע hematopoietic, ובתאים. בעקבות ההשתלה, נתאר גישות כדי להעריך את היעילות של השתלת ויכולת ההתמדה של התאים MDS התורם.
Introduction
תסמונות Myelodysplastic (MDS) מייצגים קבוצה מגוונת של הפרעות במחזור הדם המשובטים מאופיין hematopoiesis לא יעילה, ראיות מורפולוגיות של דיספלסיה, נטייה לשינוי לוקמיה מיאלואידית חריפה (AML)1,2 3, ,4. Hematopoiesis לא יעיל מזוהה כמספר מעצר ההבשלה במח העצם, ותוצאות דם היקפיים cytopenias למרות במקרי מח עצם1,3. השכיחות של MDS הוערך בדרכים שונות כמו 2-12 מקרים לכל 100,000 אנשים מדי שנה בארצות הברית, השכיחות של MDS עולה עם הגיל, שהופך את תנאי חשוב להבין לאור הזדקנות האוכלוסייה בארה ב3, 5. למרות ברוב המקרים של MDS אין אטיולוגיה ברורה, בחלק מהמקרים MDS הם חשבו להיות עקב חשיפה לסוכנים genotoxic ידועים, לרבות ממיסים כמו בנזן, כימותרפיה לסרטן6.
בדרך כלל חולי MDS שרכשו מוטציות בגן התאים MDS7. למרות נדיר יחסית, מספר חולי MDS שרכשו translocations כרומוזומלית מאוזנת המערבים גנים כגון NUP98, EVI1, RUNX1 ו- MLL (http://cgap.nci.nih.gov/Chromosomes/Mitelman). המעבדה שלנו יש עניין ארוכת שנים translocations כרומוזום, שכרוכים ג’ין NUP988. העכברים הטרנסגניים כך מפורשת transgene NUP98-HOXD13 (NHD13) מוסדר על ידי האמרגן Vav1, משפר אלמנטים להציג את כל התכונות העיקריות של MDS, כולל cytopenias דם היקפיים, ראיות מורפולוגיות של דיספלסיה, וטרנספורמציה ל AML9 .
למרות MDS זוהו למעלה מ-60 שנה10, נחשבים הפרעה בתאי גזע המשובטים, מאמצים engraft התא האנושי MDS בעכברים immunodeficient לא הצליחו במידה רבה, כי התאים MDS engraft גרוע11, 12,13,14 ו העכברים אינם מפתחים מחלה קלינית. במאמץ לזהות אילו תאים hematopoietic יכול לשדר MDS, אנחנו הפך למודל NHD13, והראה כי אנחנו יכולים engraft MDS כישות המחלה הראה את כל התכונות קרדינל של MDS האנושי, כולל cytopenias דם היקפיים, דיספלסיה, ו טרנספורמציה AML15. בדו ח זה, אנו מציגים את הפרטים הטכניים של ניסויים אלה, כמו גם גישות נוספות fractionate hematopoietic גזע ותאים קודמן (HSPC), בניסיון לזהות תאים ייזום-MDS.
Protocol
Representative Results
Discussion
למרות MDS הפרעה בתאי גזע hematopoietic המשובטים, MDS “גזע”, או תאים ייזום, לא עוד היה שאפיינו. אנחנו הפגינו בעבר כי MDS ניתן שיפותחו לעכברים WT באמצעות מח העצם של עכברים NHD13 מאת HSCT, המאופיין האנמיה, לויקופניה, נויטרופניה, ראיות מורפולוגיות של דיספלזיה15. בנוסף, מבחני איכלוס תחרותי מזוהה יתרון …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי מגזר תוכנית המחקר של המכון הלאומי לסרטן, מכון הבריאות הלאומי (מענק המספרים זיא SC 010378 ו לפנה ס 010983).
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).
