Method Article
כימות של תאי התורם-derived נדרש לעקוב אחר engraftment לאחר השתלת תא גזע בחולים עם פתולוגיות של המוגלובין. שילוב של מיון תא מבוססי cytometry זרימה המושבה היווצרות assay, לאחר מכן ניתוח של טנדם קצר חזרה ניתן להשתמש כדי להעריך את התפשטות ובידול של אבות בתוך התא erythroid.
הנוכחות של chimerism לא שלם הוא לציין אחוז גדול של חולים לאחר השתלת מח עצם תלסמיה הגדולות או מחלה חרמשית. התבוננות זו השלכות עצומות, כפי immunomodulation טיפולית עוקבות אסטרטגיות יכול לשפר את התוצאה הקלינית. כמקובל, ניתוח המבוסס על תגובת שרשרת פולימראז של טנדם קצר חזרה משמש לזיהוי chimerism בתאי הדם נגזר התורם. עם זאת, שיטה זו מוגבל לתאים nucleated, מסוגל להבחין בין שושלות תא בודד חלופה מועדפת. אנו החלת הניתוח של טנדם קצר חזרה לזרום ממוין cytometric hematopoietic ובתאים, לעומת זה הניתוח של חזרה קצרה טנדם המתקבל שנבחר להיוות פרץ יחידה - מושבות erythroid, שניהם שנאסף העצם מח. בשיטה זו אנו מסוגלים להפגין את התפשטות שונה ואת התמיינות תאי התורם בתוך התא erythroid. טכניקה זו זכאי להשלמת ניטור הנוכחי של chimerism ב השתלת תא גזע הגדרת וייתכן לפיכך מחקרים קליניים עתידיים יישומית, מחקר תאי גזע ועיצוב של ג'ין טיפול משפטי.
השתלת תא גזע allogeneic hematopoietic (HSCT) היא גישה המרפא זמין רק עבור מגוון רחב של הפרעות גנטיות מולדת של המערכת hematopoietic, להשגת שיעורי ההישרדות ללא מחלה של למעלה מ-90% עבור אחרת מאוד בסכנה, מטופלים חיים מוגבל1. היעילות של כלי טיפולי חשוב זה הותאם על ידי הגבלת הרעילות של טרום-שלאחר ההשתלה משטרי2, אך גם על ידי התערבויות שמטרתה לקיים תפקוד שתל יציב, אשר הוא לכמת על ידי מעקב צמוד של תאי התורם-derived3,4,5.
באופן כללי, בו מלאה chimerism (CC) מרמז על התחליף הכולל של תא lymphohematopoietic על ידי התורם-derived תאים, ואילו המונח מעורב chimerism (MC) משמש כאשר תאי התורם, נמען-נגזר נוכחים בו זמנית שונות הפרופורציות. פיצול chimerism (SC) מציין קיום של מעורבות chimerism הנהוגות שושלות מתא בודד, כגון בתוך התא erythroid. בקש התאקלמות chimerism בעקבות HSCT היא קריטית, כמו זה יכול לעזור לזהות חולים חשופה התדרדרות המחלה, אסטרטגיות immunomodulatory הבאים אתחול, כמו חליטות לימפוציט התורם או הפחתת לדיכוי המערכת החיסונית טיפולים6.
פותחו מספר שיטות לניטור engraftment לאחר HSCT. Isotyping של immunoglobulins וניתוח של ציטוגנטיקה יש רגישות המסכן, מוגבלים ביכולתם לזהות פולימורפיזם7,8. המבוא של פלורסנט בחיי עיר הכלאה (דגים) יכול לשפר רגישות בפיקוח chimerism לאחר HSCT, אך מוגבלת תואמים-סקס allografts9. כיום, תגובת שרשרת פולימראזית (PCR) היא השיטה הנפוצה ביותר המשמשים לזיהוי chimerism והוא מבוסס על agarose קונבנציונלי-אקרילאמיד בג'ל של משתנה מספר טנדם חזרה (VNTRs) או טנדם קצר חוזר (STRs). בשימוש שגרתי PCR כמותי הוא מסוגל לזהות של אחוז קטן מאוד של תאים שיורית התורם בעקבות HSCT. המגבלה העיקרית של המחקרים עד כה הוא כי זיהוי MC מוגבל באופן כמעט בלעדי על נוכחות של תאים nucleated, יותר מאשר בוגר אריתרוציטים, כלומר תאים כי מבחינה פונקציונלית מכריע עבור חולים הושפעו פתולוגיות של המוגלובין. בחולים עם קבוצות דם שונות, אך חשוב לזכור כי ניתוח cytofluorometric הוא מסוגל לזהות chimerism בתאי דם אדומים על ידי ניצול נוגדנים חד-שבטיים מכוונים כדוריות דם אדומות אנטיגנים ABO ו- C, c, D, E ו- e10 , 11. אמצעי שונה, אבל מאוד מעניין הערכת chimerism בשושלת erythroid הוא השילוב של זרימה cytometric מיון של אבות erythroid, מבחר סוגים שונים של קדמון erythroid לפי culturing במבחני clonogenic, בעקבות ניתוח של סטראדה12. גישה זו היא היכולת לכמת כמויות יחסיות של chimerism התורם-נגד-נמען בתא erythroid, עשוי להיות מנוצל האסטרטגיה כדי לקיים את השתלת מח עצם.
1. בידוד של Hematopoietic תאים במח העצם על ידי מופעל מרובה פרמטר קרינה פלואורסצנטית מיון תא
2. Clonogenic Assay
3. ניתוח של Chimerism
הפרדת אבות lymphohematopoietic על-ידי מיון תא FACS
נדגים כאן תוצאות מיון האוכלוסיות תא הדרושים לניתוח סטראדה במורד הזרם. תאים במח העצם היו מוכתמים מצומדת V450 anti-CD45, FITC מצומדת אנטי-CD36, אנטי-CD34 מצומדת-APC. האוכלוסייה של עניין הוא התאים אבות (חבר הפרלמנט האירופי), nucleated erythroid מגקריוציט אחראי על הפיתוח של אריתרוציטים. תאים אלה אקספרס CD36 אך יצאו שליליות עבור אנטיגן משותף לויקוציטים CD45 (איור 1C). במידת הצורך, תאים אלה ניתן עוד להבחין מבוסס על רמת ביטוי CD36 שלהם. מספר אוכלוסיות נוספות ניתן למיין לשמש כפקדי. אנחנו מיון CD45 + CD34 + מבשרי הלימפה/מיאלואידית כמו עוד אוכלוסיה תא קדמון ותאים CD45 + קליטה האס גבוהה כמו התאים מיאלואידית בוגרים (איור 1D). מיון בוצעה עם FACSAria BD אני מכשיר.... לאחר מיון, היה erythroid קדמון תא טוהר > 85% (איור 1E) והיה התאים מיאלואידית טוהר > 95% (איור 1F).
איור 1 . מיון של Erythroid ובתאים, ובתאים מיאלואידית לאחר FACS. איור 1A/1B מציג על FSC-A לעומת SSC-A, FSC-H לעומת FSC-A את השימוש בכלי מצולע שער לבחירת האוכלוסייה של ריבית. 1 C מציין חבר הפרלמנט האירופי ב CD45 לעומת CD36; 1 י מציג התאים מיאלואידית בוגרים. אחוז תאים חיוביים 1E ו- 1F מוצג. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
דור של יוצרי פרץ יחידות - erythroid המושבות
כמה תאים שמקורם במח העצם, המופרדים beads מגנטי CD34 ספציפיים מופיעים כדי להתרבות, להבדיל. לאחר תקופת דגירה 14 יום על המושבות בינוני מוצק למחצה נוצרות. גירוי עם ריכוזים שונים של EPO מרובדת באופן משמעותי היווצרות של מושבות אדום בולט (erythroid) (איור 2).
באיור 2. מהדור יוצרי פרץ יחידה-erythroid (BFU-E). המוצג הוא photomicrograph חשמל נמוכה נציג של מושבה BFU-E. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
MNC: | |||
1 X אריתרופואיטין | 2 X אריתרופואיטין | 4 X אריתרופואיטין | |
CFU-E | 2 | 2 | 2 |
BFU-E | 9 | 10 | 8 |
CFU-GM | 30 | 30 | 29 |
CFU-GEMM | 1 | 1 | 2 |
CD34+ תאים: | |||
1 X אריתרופואיטין | 2 X אריתרופואיטין | 4 X אריתרופואיטין | |
CFU-E | 1 | 1 | 0 |
BFU-E | 5 | 11 | 6 |
CFU-GM | 25 | 26 | 32 |
CFU-GEMM | 0 | 2 | 3 |
טבלה 1. ניתוח של מושבות תאים במח העצם ממוינת ו- CD34 + נבחרים תאים. המושבות אתה צובר על פי המורפולוגיה שלהם עם מיקרוסקופ הפוכה בהגדלה X 40 בקערה תרבות המסומנים רשת הבקיע. למטרות שלנו assay, מסווגים את המושבות בארבע קטגוריות: המושבה יוצרי יחידה-erythroid (CFU-E), ויוצרים פרץ יחידה-erythroid (BFU-E), ובתאים גרנולוציט-מקרופאג (CFU-GM), ובתאים multipotential (CFU-GEMM).
ניתוח של chimerism
ניתוח chimerism מתבצעת באמצעות כחפלסטראדה Profiler פלוס הערכה (ביוסיסטמס מוחל, קליפורניה) לפי הפרוטוקול של היצרן על גליה פריזמה 310 המאבחן הגנטי (ביוסיסטמס מוחל, קליפורניה). הניתוח מבוצע בעזרת תוכנת GeneMapper (ביוסיסטמס מוחל, קליפורניה). D21S11 לוקוסים, D7S820, FGA, vWA שימשו לחישוב תוצאות (אחוז של הנמען התורם ספציפיים או דנ א).
מדגם | הנמען דנ א | התורם דנ א |
CD45 | 25% | 75% |
CD36hi | 25% | 75% |
CD36lo | 55% | 45% |
CD34 | 25% | 75% |
בטבלה 2. אחוז התורם ונמען ה-DNA בתאים המתקבל תא לפעיל על-ידי קרינה פלואורסצנטית מיון תאי מח העצם. Chimerism של התורם תאים ספציפיים הסלולר שושלות של תא lymphohematopoietic ניתנת.
מדגם | הנמען דנ א | התורם דנ א |
BM-MNC | 24.71% | 75.29% |
BM-CD34 |
בטבלה 3. התורם ונמען אחוז ה-DNA בתאים המתקבל וזמינותו Clonogenic. Chimerism של התורם תאים ספציפיים הסלולר שושלות של תא lymphohematopoietic ניתנת.
מטרת המחקר הנוכחי היא כדי לספק לקהל שילוב של שתי גישות ניתוח chimerism התורם/נמען בבית אבות erythroid בעקבות HSCT בחולים שטופלו על פתולוגיות של המוגלובין: 1.) תא לפעיל על-ידי קרינה פלואורסצנטית מיון של hematopoietic ובתאים דגימות מח עצם שלאחריה יבוא ניתוח של חזרה טנדם קצר ו- 2.) המושבה יוצרי יחידת גידול של תאים במח העצם, סיווג של המושבות בסוגים שונים של קדמון ואחריו ניתוח של חזרה קצרה טנדם. החידוש של גישה זו טמון את טכניקות של פרוטוקול כדי להעריך את התורם/המקבל chimerism במושבות בודדים.
ניתן למצוא את חשיבות מיוחדת של גישה זו בהקשר של chimerism מעורבת לאחר HSCT עבור חולים שטופלו על פתולוגיות של המוגלובין. מספר מחקרים הראו כי חלק ניכר מהחולים אקספרס אחוז נמוך של התאים מיאלואידית התורם להרכב של erythroid קודמן תאים und תוצאות באורווה לטווח ארוך מעורב hematopoietic chimerism3, 11; לעומת זאת, בחולים באותו אחוז גבוה של התורם, נגזר כדוריות דם אדומות (2 - ל 5 פי גבוה מזה של לויקוציטים בוגרת) יצויין, מציע כי יעילות אריתרופויזה מתרחש בשלב מאוחר יותר של התפתחות erythroid. תצפיות אלו יוחסו של הנטייה של אפופטוזיס מואצת erythroblasts התורם ואת התמדתו של T ו- B שיורית לימפוציטים אחראי על מתן אפשרות להשתלת מעורבות14,15. בהקשר של immunomodulation בעקבות השתלת תא גזע hematopoietic לאחרונה להדגים את השינוי של טיפול לדיכוי המערכת החיסונית לאחר השתלת hematopoietic לתוצאות ß-תלסמיה ב יתרון סלקטיבי עבור תא erythroid תוקן גנטית, נתינה 2 - ל 2.5 פי הגברה של הגזע התורם שיורית תאים12. התבוננות זו תומכת את התועלת של קביעת התורם-נגד-ממסר erythroid אבות, כפי שהוא מספק הבנה של תופעה זו תומכת בניסויים קליניים בעתיד ללמוד ריפוי גנטי לטיפול של פתולוגיות של המוגלובין. למעשה, חלקם של תאים nucleated שעבר שינוי גנטי הדרושים כדי להשיג רמה טיפולית של מחזורי כדוריות דם אדומות עשוי להיות דומה לזה שנצפה אצל חולים שטופלו השתלת תא גזע על פתולוגיות של המוגלובין.
על מנת לקבוע את התמונה המלאה של התורם אריתרופויזה אנחנו ששינה את הפרוטוקול, מספקים גישה ניסיוני מפורט שלב אחר שלב. השלב הקריטי פרוטוקול זה הוא התהליך של הגדרת cytometer של זרימה, תוכנה, אשר יתוקנן עם הוראות מפורטות חייב להתבצע על ידי צוות מיומן כראוי. המצגת של פרוטוקול שלנו בתבנית מטמיעים מאפשר לקהל לעקוב אחר הפרוטוקול שלנו בקלות. השווינו את התוצאות PCR שלנו באמצעות ה-DNA גנומי של אבות erythroid המתקבל המושבה יוצרי יחידות בדגימות מוניטור לעומת ה-DNA המתקבל erythroid ממוין FACS מח עצם אבות. מהנתונים engraftment תורם שתי הגישות הן די עקבי. עם זאת, בדרך כלל פחות וריאציה נמצאה בדגימות שהתקבלו המושבה יוצרי יחידות. . זה ככל הנראה בגלל ההישרדות משופרת של תורם תאי הדם האדומים סימנים מקדימים ב וזמינותו במבחנה לעומת עמיתיהם התורם אינו מטופל, ממוינים. באור הזה, פרוטוקול זה ניתן להרחיב על ידי באופן מלאכותי יצירת צירופים chimeric מעורבים עם הפרופורציות הידוע של אבות בריא, אבות מתוך מגוון רחב של חולים עם פתולוגיות שונות של המוגלובין. Clonogenic assay והערכה של chimerism לשקף במדויק בהניח הפרופורציות.
למרות הבנה מדויקת של המנגנונים המעורבים הגדרה מיוחדת זו לוקה בחסר, השיטה המובאת כאן היא בעלת חשיבות עליונה למתן מידע רלוונטי עבור ניטור שוטף של engraftment ומידע prognostic ב התמחות קלינית. הניסיונות להציל את תפקוד שתל מוגבלים על ידי הסיכון לפתח שתל – מול – מארח מחלות, יכול להיות מונחה על ידי ניטור engraftment סדרתי. לבסוף, שיטה זו עשויה גם לספק בסיס שטחי מחקר מחויבת לשיפור הטיפול בחולים עם פתולוגיות של המוגלובין, במיוחד אלה מושפעים חריפה שתל – מול – מארח מחלות ומחלות אוטואימוניות.
המחברים אין לחשוף.
עבודה זו נתמכה על ידי איטליה Regenbogen Kinderkrebshilfe.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Ficoll-Paque | GE Healthcare | GE17-1440-02 | Remove RBC |
50 mL conical tubes | Falcon | 14-432-22 | Sample preparation |
12 x 75 mm flow tubes | Falcon | 352002 | FACS sorting |
Phosphate buffered saline | Gibco | 10010023 | PBS |
Fetal calf serum | Invitrogen Inc. | 16000-044 | FCS (heat-inactivated) |
CD34 APC | BD Bioscience | 561209 | FACS-Ab |
CD36 FITC | BD Bioscience | 555454 | FACS-Ab |
CD45 V450 | BD Bioscience | 642275 | FACS-Ab |
Trypan blue | Gibco | 15250061 | |
Hemocytometer | Invitrogen Inc. | C10227 | Automatic cell counting |
Hank’s Balanced Salt Solution | Gibco | 14025092 | Suspension buffer in FACS analysis |
HEPES | Gibco | 15630080 | Component of suspension buffer |
FcR | BD Bioscience | 564220 | Block FCR |
FACS Aria I | BD Bioscience | 23-11539-00 | FACS Sorter |
Recombinant human erythropoietin | Affimetrix eBioscience | 14-8992-80 | EPO |
Isocove’s Modified Dulbecco’s Medium | Gibco | 12440053 | IMDM |
L-Glutamine | Invitrogen | 25030-081 | Component of Culture Medium |
CD34+ magnetic beads | Milteny Biotech | 130-046-702 | CD34+ purification |
Recombinant human G-CSF | Gibco | PHC2031 | CFU-Assay |
Recombinant human SCF | Gibco | CTP2113 | CFU-Assay |
Recombinant human GM-CSF | Gibco | PHC2015 | CFU-Assay |
Recombinant human IL-3 | BD Bioscience | 554604 | CFU-Assay |
Recombinant human IL-6 | BD Bioscience | 550071 | CFU-Assay |
Methocult H4434 Medium | Stemcell Technologies | 4444 | CFU-Assay |
QiAmp DNA Blood extraction kit | Qiagen | 51306 | DNA Isolation |
Nanodrop ND-1000 spectra photometer | Thermo Scientific | ND 1000 | DNA Quantification |
DNAase free H2O | Thermo Scientific | FEREN0521 | DNA Preparation |
AmplTaq Gold DNA Polymerase | Applied Bioscience | N8080240 | PCR |
Eppendorf mastercycler gradient | Eppendorf | 6321000019 | PCR |
Hi-Di Formamid | Applied Bioscience | 4311320 | PCR |
GeneScan 500 ROX Size Standard | Applied Bioscience | 4310361 | PCR |
3130 Genetic Analyzer | Applied Bioscience | 313001R | PCR |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved