Inkorporace humanizované tkáně jako strategie pro zlepšení uchycení leukemie v imunodeficientní myši

Pro in vivo modely leukemií odvozených z klinických vzorků pacientů lze využít imunodeficientní myši, které umožňují uchycení leukemického štěpu bez jeho odvržení. Navzdory tomu, že bylo v imunokompromitovaných myších kmenech dosaženo značného potlačení imunity, není uchycení leukemických buněk možné u všech vzorků, nebo ve výsledku nemusí uchycené buňky odpovídat původní charakteristice nemoci v důsledku mezidruhových rozdílů v hematopoetickém prostředí. Možností, jak dosáhnout lepšího uchycení, je proto vytvořit ve zvířeti přímo lidské mikroprostředí. Toto bylo v několika posledních letech provedeno pomocí přístupu používaného pro tvorbu nové kosti, převzatého z regenerativní kostní medicíny, kde se využívá vhodného biomateriálu a mezenchymálních stromálních buněk schopných tvořit kostní tkáň. Záměrem této přehledové práce je představit a rozebrat studie popisující uchycení leukemie v modelu hybridní myši obsahující lidské mikroprostředí a rovněž poukázat na důležité detaily a další potencionální směřování tohoto výzkumu.

Klíčová slova:
kostní dřeň, mikroprostředí, skelet, biomateriál, leukemie, mezenchymální stromální buňka

Autoři: M. Čulen ¹; D. Dvořáková ²; L. Semerád ^1,2; Z. Šustková ^1,2; J. Bouchnerová ^1,2; M. Palacková ^1,2; J. Mayer ^1,2,3; Z. Ráčil ^1,2,3
Působiště autorů: Department of Internal Medicine, Hematology and Oncology, Faculty of Medicine, Masaryk University, Brno ¹; Masaryk University, Central European Institute of Technology, Brno ³
Vyšlo v časopise: Transfuze Hematol. dnes,21, 2015, No. 1, p. 36-41.
Kategorie: Souhrnné práce, původní práce, kazuistiky

Souhrn

Klíčová slova:
kostní dřeň, mikroprostředí, skelet, biomateriál, leukemie, mezenchymální stromální buňka

Zdroje

1. Zuber J, Rappaport AR, Luo W, et al. An integrated approach to dissecting oncogene addiction implicates a myb-coordinated self-renewal program as essential for leukemia maintenance. Genes Dev 2011; 25: 1628–1640.

2. Li L, Wang L, Li L, et al. Activation of p53 by sirt1 inhibition enhances elimination of cml leukemia stem cells in combination with imatinib. Cancer Cell 2012; 21: 266–281.

3. Sarry JE, Murphy K, Perry R, et al. Human acute myelogenous leukemia stem cells are rare and heterogeneous when assayed in nod/scid/il2rgammac-deficient mice. J Clin Invest 2011; 121: 384–395.

4. Chu S, McDonald T, Lin A, et al. Persistence of leukemia stem cells in chronic myelogenous leukemia patients in prolonged remission with imatinib treatment. Blood 2011; 118: 5565–5572.

5. Woiterski J, Ebinger M, Witte KE, et al. Engraftment of low numbers of pediatric acute lymphoid and myeloid leukemias into nod/scid/il2rcgammanull mice reflects individual leukemogenecity and highly correlates with clinical outcome. Int J Cancer 2013; 133: 1547–1556.

6. Klco JM, Spencer DH, Miller CA, et al. Functional heterogeneity of genetically defined subclones in acute myeloid leukemia. Cancer Cell 2014; 25: 379–392.

7. Bertilaccio MT, Scielzo C, Simonetti G, et al. Xenograft models of chronic lymphocytic leukemia: Problems, pitfalls and future directions. Leukemia 2013; 27: 534–540.

8. Groen RW, Noort WA, Raymakers RA, et al. Reconstructing the human hematopoietic niche in immunodeficient mice: Opportunities for studying primary multiple myeloma. Blood 2012; 120: e9–e16.

9. Vaiselbuh SR, Edelman M, Lipton JM, Liu JM. Ectopic human mesenchymal stem cell-coated scaffolds in nod/scid mice: An in vivo model of the leukemia niche. Tissue Eng Part C Methods 2010; 16: 1523–1531.

10. Woodard JR, Hilldore AJ, Lan SK, et al. The mechanical properties and osteoconductivity of hydroxyapatite bone scaffolds with multi-scale porosity. Biomaterials 2007; 28: 45–54.

11. Yuan H, Van Den Doel M, Li S, et al. A comparison of the osteoinductive potential of two calcium phosphate ceramics implanted intramuscularly in goats. J Mater Sci Mater Med 2002; 13: 1271–1275.

12. Prosecka E, Rampichova M, Vojtova L, et al. Optimized conditions for mesenchymal stem cells to differentiate into osteoblasts on a collagen/hydroxyapatite matrix. J Biomed Mater Res A 2011; 99: 307–315.

13. Lee SH, Shin H. Matrices and scaffolds for delivery of bioactive molecules in bone and cartilage tissue engineering. Adv Drug Deliv Rev 2007; 59: 339–359.

14. Xue W, Bandyopadhyay A, Bose S. Polycaprolactone coated porous tricalcium phosphate scaffolds for controlled release of protein for tissue engineering. J Biomed Mater Res B Appl Biomater 2009; 91: 831–838.

15. Roohani-Esfahani SI, Nouri-Khorasani S, Lu Z, Appleyard R, Zreiqat H. The influence hydroxyapatite nanoparticle shape and size on the properties of biphasic calcium phosphate scaffolds coated with hydroxyapatite-pcl composites. Biomaterials 2010; 31: 5498–5509.

16. Kempen DH, Lu L, Heijink A, et al. Effect of local sequential vegf and bmp-2 delivery on ectopic and orthotopic bone regeneration. Biomaterials 2009; 30: 2816–2825.

17. Keating A. Mesenchymal stromal cells: New directions. Cell Stem Cell 2012; 10: 709–716.

18. Dominici M, Le Blanc K, Mueller I, et al. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The international society for cellular therapy position statement. Cytotherapy 2006; 8: 315–317.

19. Prins HJ, Rozemuller H, Vonk-Griffioen S, et al. Bone-forming capacity of mesenchymal stromal cells when cultured in the presence of human platelet lysate as substitute for fetal bovine serum. Tissue Eng Part A 2009; 15: 3741–3751.

20. Groen RWJ, Jaques J, Yuan H, et al. Mouse versus human extrinsic cues dictate transformation potential in bcr-abl/bmi1-induced leukemia in humanized xenograft models. Blood 2013; 122: 515.

21. Nichols JE, Cortiella J, Lee J, et al. In vitro analog of human bone marrow from 3d scaffolds with biomimetic inverted colloidal crystal geometry. Biomaterials 2009; 30: 1071–1079.

22. Lee J, Li M, Milwid J, et al. Implantable microenvironments to attract hematopoietic stem/cancer cells. Proc Natl Acad Sci USA 2012; 109: 19638–19643.

23. Chen Y, Jacamo R, Shi YX, et al. Human extramedullary bone marrow in mice: A novel in vivo model of genetically controlled hematopoietic microenvironment. Blood 2012; 119: 4971–4980.