ヒト化マウス

マウスモデル

ヒト化マウス–ヒト細胞または組織を移植したマウス-またはヒト遺伝子を発現したトランスジェニックマウスは、in vivoでのヒト細胞の研究のための強力な方法である。 ヒト化マウスモデルにおける重要な進歩は、1980年代にC.B-17マウス株における重度の複合免疫不全(scid)変異の発見後、過去25年間にわたって起こっている(Bosma et al., 1983). 多くのグループは、致命的に照射されたCを実証することができた。B−1 7SCIDマウスは、ヒトB MおよびUCBからのCD3 4+前駆細胞の生着および分化を支持する(Vormoor e t a l. ら、1 9 9 4;Lapidot e t a l.,1992)複数の造血系統に. これに照らして、CD3 4+幹細胞は、SCIDマウスにおいて造血系統を再増殖することができるので、scid再増殖細胞(SRC)と命名された。 それにもかかわらず、ヒト生着、特にT細胞系統の生着は、この株では依然として非常に低かった。 第二の突破口は、非肥満糖尿病マウス(NOD)背景(NOD/SCID)へのSCID変異の導入を通じて、1 9 9 0年代半ばになされた(Shultz e t a l., 1995). 近交系NODマウス株は、生着への主要な障壁を表すnk細胞活性の低下、特に自然免疫機能の多くの側面を欠いています。 これらのマウスで観察されるヒトキメリズムの有意な増加のために、それはヒト造血およびHscの研究のための「金本位」となっている(Larochellel e t a l. ら、1 9 9 6;Greiner e t a l., 1995). これらのマウスの発生に続いて、抗体遮断マウスIL−2R βで処理したNOD/SCID動物が、Nk機能をさらに低下させ、Tリンパ造血の改善を示すことが示された(Kerre e t a l., 2002).

NOD/SCIDマウスの使用の主な制限の1つは、胸腺腫の発生率が高く、放射線感受性がこれらのマウスの寿命を短くし、長期分析を妨げることであった(Shultz et al., 1995). 2002年には、インターロイキン-2受容体(Il2Rg−/−)γ鎖の標的欠失を有するマウスの新世代は、また、共通のサイトカイン(yc)として知られている、開発されました。 Il2Rg ycは、IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15、およびIL-21サイトカインの重要なサブユニットであり、これらのサイトカインを標的細胞上で機能させない。 血液リンパ発生の研究のための二つの現在広く使用されているモデルは、BALB/C RAG2−/−yc−/−とNOD/SCID/ycnull免疫不全マウス株です。 RAG2欠損マウスは、TCRおよび免疫グロブリン(I G)受容体再配列の不在のために、成熟TおよびB細胞を欠いている(Shinkai e t a l. ら、1 9 9 2;Mombaerts e t a l. ら、1 9 9 2)、SCIDマウスと同様の表現型を示す。 さらに、サイトカインIL-15はNK細胞の発生に重要であるため、これらのマウスもNK細胞を欠いており、T、B、およびNK細胞に対して三重欠損をしている。 Traggiaiら(Traggiai e t a l. ら、2 0 0 4)は、新生児RAG2−/−yc−/−を肝内注射を介してヒトCD3 4+CB細胞で移植したモデルを記述した最初のグループであった。 このモデルを使用して、成熟したヒトT細胞をマウス胸腺、脾臓、およびリンパ節で検出し、以前のモデルよりも顕著に高いレベルで生成した。 さらに、これらのマウスで生成されたヒトT細胞は機能的であると思われた。 同様の結果が石川らによって観察された。 NOD/SCID/yc−/−再構成マウスに存在する他のヒト造血サブセットについての分析を含む)。

新生児RAG2−/−yc−/−およびNOD/SCID/yc−/−マウスの代わりに成人を用いた多くの研究は、以前に利用可能な株と比較してヒト血リンパ発達の支持が高まっていることを示している(Yahata et al. ら,2 0 0 2;Shultz e t a l. ら,2 0 0 5;Watanabe e t a l., 2009). 重要なことは、マウスの遺伝株は主に再構成能力に影響を与えます。 UCB由来のCD3 4+細胞を成体C5 7BL/6RAG2−/−yc−/−マウスに注入した場合、1%未満のヒトCD4 5細胞がレシピエントマウスのBMで検出され、これはNOD/SCIDマウスに, 1999). このための正確な推論は不明であったが、NOD/SCIDマウスにおける生着増強の1つの理由は、NOD突然変異がnk細胞のみに起因するのではなく、自然免疫に多, 1995). 実際、様々な遺伝子座の広範な遺伝子解析により、異種移植片生着における株特異的差異の基礎は、シグナル調節タンパク質-α(SIRPa)をコードするSirpa遺伝子の多型に起因することが明らかになった(Takenaka et al., 2007). これらの遺伝的多型は、マウス骨髄系細胞上に存在するSirpaタンパク質を、ヒト造血細胞上に見出されるリガンドCD4 7に差動能力で結合させる(Seiffert e t a l., 2001). 強い受容体-リガンド相互作用は、阻害シグナルをもたらし、ヒトCD47発現細胞のマウスマクロファージによる食作用の阻害による死からの脱出(van den Berg and van der Schoot,2008)。 このように、NOD/SCID/ycnullマウスにおけるヒト細胞生着の改善の理由を提供する(Legrand e t a l., 2006). 実際、CD4 7/Sirpaの最適な相互作用が、ヒト造血前駆細胞上でのマウスCD4 7の強制発現によって得られる場合、注入されたHscは、RAG2−/−yc−/−マウスでより良好に生存, 2011).

異種モデルはヒトT細胞の発達を研究するための優れたツールであるが、t細胞生存に重要なサイトカイン(IL7)および他の分子(MHCクラスIおよびII)の種特異性は、これらのマウスにおけるヒト末梢T細胞サブセットを評価することが困難である。 ヒト化マウスの新しい世代は、トランスジェニックサイトカインを介してT細胞および他の系統の生成および機能を容易にする可能性が高い。 実際に、この研究は、これらのマウスにおけるヒト骨髄細胞の発生を改善するためのIL−3/GM−CSFノックインマウス、ならびにより良好なヒトH SC生存およ ら,2 0 1 1;Willinger e t a l. ら、2 0 1 1;Brehm e t a l.,2012)が生成されている。 さらに、最近、ヒトMHCクラスi抗原HLA−A2を発現するためのNOD/SCID/ycnullマウスが開発されている(Shultz e t a l.,Nucleic Acids Res.,Nucleic Acids Res.)。, 2010). これにより、開発中のT細胞がヒトMHC制限され、ヒト感染症およびT細胞免疫応答の研究がより適切になり、翻訳アプローチのための改良されたモデ

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