muismodellen
gehumaniseerde muizen-muizen geënt met menselijke cellen of weefsels – of transgene muizen die menselijke genen tot expressie brengen, vormen een krachtige methode voor de studie van menselijke cellen in vivo. Belangrijke vooruitgang in gehumaniseerde muismodellen is voorgekomen in de laatste 25 jaar na de ontdekking van de ernstige gecombineerde immunodeficiëntie (scid) mutatie in de C. B-17 muizenstam in de jaren 1980 (Bosma et al., 1983). Vele groepen konden aantonen dat sublethaal bestraalde C.B-17 SCID muizen ondersteunen de engraftment en differentiatie van CD34 + voorlopercellen van humaan BM en UCB (Vormoor et al., 1994; Lapidot et al.(1992) in meerdere hemopoëtische geslachten. In het licht van dit, CD34 + stamcellen werden bedacht SCID repopulating cellen (SRC) aangezien zij hematopoietic lijnen in een SCID muis konden repopuleren. Niettemin was de menselijke engraftmentatie, in het bijzonder die van de T-cellijn, nog steeds vrij laag in deze stam. Een tweede doorbraak werd gemaakt in het midden van de jaren 1990 door de introductie van de SCID mutatie op de niet-obese diabetische muis (NOD) achtergrond (NOD/SCID) (Shultz et al., 1995). De ingeteelde nodmuis stam mist veel aspecten van aangeboren immuunfunctie in het bijzonder, verminderde NK celactiviteit die een belangrijke barrière voor engraftment vertegenwoordigt. Vanwege de significante toename van het menselijk chimerisme waargenomen bij deze muizen, is het de ‘gouden standaard’ geworden voor de studie van menselijke hematopoiese en HSCs (Larochelle et al., 1996; Greiner et al., 1995). Na de ontwikkeling van deze muizen werd aangetoond dat NOD / SCID-dieren behandeld met een antilichaam blokkerende muis IL-2Rß, waardoor de NK-functie verder werd verlaagd, een verbetering vertoonden in t-lymfopoëse (Kerre et al., 2002).
een belangrijke beperking van het gebruik van NOD / SCID muizen was de hoge incidentie van thymoom en Stralingsgevoeligheid die de levensduur van deze muizen verkorten en langetermijnanalyse uitsluiten (Shultz et al., 1995). In 2002, werd een nieuwe generatie muizen die een gerichte schrapping van de interleukine-2 receptor (Il2rg−/−) γ keten, ook als gemeenschappelijke cytokine (yc) wordt bekend, ontwikkeld. De Il2rg yc is een kritische subeenheid voor de IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 en IL-21 cytokines, waardoor deze cytokines niet functioneren op hun doelcellen. Twee nu veel gebruikte modellen voor de studie van hematolymfoïde ontwikkeling zijn de BALB/C RAG2−/−yc−/− en NOD/SCID/ycnull immunodeficiente muizenstammen. RAG2-deficiënte muizen missen Rijpe T-en B-cellen, als gevolg van een afwezigheid van TCR en immunoglobuline (Ig) receptor herschikking (Shinkai et al., 1992; Mombaerts et al., 1992), dus met een soortgelijk fenotype als SCID muizen. Bovendien, aangezien cytokine IL-15 voor NK-celontwikkeling kritiek is, zijn deze muizen ook verstoken van NK-cellen, die hen triple deficient voor t, B, en NK-cellen maken. Traggiai en collega ‘ s (Traggiai et al., 2004) waren de eerste groep die het model beschreef waarin pasgeboren RAG2−/−yc−/− getransplanteerd werden met menselijke CD34+ CB-cellen via intrahepatische injectie. Gebruikend dit model, werden de rijpe menselijke cellen van t ontdekt in de thymus van de muis, milt, en lymfeklieren en werden geproduceerd op beduidend hogere niveaus dan vroegere modellen. Bovendien bleken de menselijke T-cellen die in deze muizen worden gegenereerd functioneel te zijn. Vergelijkbare resultaten werden waargenomen door Ishikawa et al. (2005), met inbegrip van de analyse voor andere menselijke hematopoëtische subsets huidig in NOD/SCID/yc−/− gereconstitueerde muizen).
een aantal studies waarbij gebruik werd gemaakt van volwassen in plaats van neonatale RAG2−/−yc−/− en NOD/SCID/yc−/− muizen tonen een verhoogde ondersteuning aan van de ontwikkeling van menselijke hematolymphoiden in vergelijking met eerder beschikbare stammen (Yahata et al., 2002; Shultz et al., 2005; Watanabe et al., 2009). Belangrijk is dat de genetische stam van muizen grotendeels de reconstitutiecapaciteit beïnvloedt. Wanneer CD34 + cellen van UCB werden geïnjecteerd in volwassen C57BL / 6 RAG2 – / – yc – / – muizen, werden minder dan 1% menselijke CD45 cellen gedetecteerd in de BM van de ontvanger muizen, wat dramatisch lager was dan die waargenomen voor NOD / SCID muizen (Mazurier et al., 1999). Hoewel de exacte reden hiervoor onduidelijk was, werd verondersteld dat een reden voor verbeterde engraftment in NOD / SCID muizen was dat de NOD-mutatie meerdere defecten in aangeboren immuniteit verleent die niet alleen worden toegeschreven aan NK-cellen (Shultz et al., 1995). Inderdaad, uitgebreide genetische analyse van verschillende loci bleek de basis voor de stam-specifieke verschillen in xenotransplantaat engraftment was te wijten aan polymorfismen in het Sirpa gen coderen signaal regulatory protein-α (SIRPa) (Takenaka et al., 2007). Deze genetische polymorfismen veroorzaken SIRPa eiwit huidig op Muis myeloïde cellen te binden met differentiële capaciteit aan de ligand CD47 gevonden op menselijke hematopoietic cellen (Seiffert et al., 2001). Sterke receptor-ligand interacties resulteren in een remmend signaal en ontsnapping uit de dood als gevolg van remming van fagocytose door muis macrofagen van menselijke CD47–expressie cellen (van den Berg en van der Schoot, 2008). Aldus een reden voor verbeterde menselijke cel engraftment in NOD/SCID/ycnull muizen (Legrand et al., 2006). Inderdaad, wanneer optimale interactie van CD47 / SIRPa wordt verkregen door gedwongen expressie van muis CD47 op menselijke hematopoëtische stamcellen, geïnjecteerde HSCs zijn beter in staat om te overleven in RAG2 – / – yc- / – muizen resulterend in veel verbeterde T-cel overleving in de thymus en periferie (Legrand et al., 2011).
hoewel xenogene modellen uitstekende instrumenten zijn om de ontwikkeling van menselijke T-cellen te bestuderen, kan soortspecificiteit van cytokines (IL7) en andere moleculen (MHC-klasse I en II) die belangrijk zijn voor de overleving van T-cellen, de menselijke perifere T-cel-subgroepen bij deze muizen moeilijk te beoordelen maken. Het is waarschijnlijk dat de nieuwere generaties van gehumaniseerde muizen de generatie en de functie van T-cellen en andere geslachten door transgene cytokines zullen vergemakkelijken. Inderdaad, dit werk is al aan de gang als een IL-3/GM-CSF knock-in muis om menselijke myeloïde celontwikkeling bij deze muizen te verbeteren, evenals een trombopoietin knock-in Muis voor een betere menselijke HSC overleving en expansie (Rongvaux et al., 2011; Willinger et al., 2011; Brehm et al., 2012) zijn gegenereerd. Bovendien zijn onlangs NOD / SCID / ycnull muizen ontwikkeld om het humane MHC klasse I antigeen HLA-A2 (Shultz et al., 2010). Dit staat het ontwikkelen van T-cellen toe om menselijke MHC beperkt te zijn die de studie van menselijke besmettingen en T-cel immune reactie geschikter maken en zo een beter model voor Vertalende benaderingen.