品系名称:NOD/ShiLtJGpt-Prkdcem26Cd52Il2rgem26Cd22/Gpt
品系类型:Knock out
品系编号:T001475
品系背景:NOD/ShiLtJGpt
1. 品系描述
NCG (NOD/ShiLtJGpt-Prkdcem26Cd52Il2rgem26Cd22/Gpt)是使用基因编辑技术敲除了NOD/ShiltJGpt小鼠的Prkdc(Protein kinase, DNA activated, catalytic polypeptide)及Il2rg(Common gamma chain receptor)基因而获得的重度免疫缺陷品系。NOD/ShiltJGpt遗传背景使该品系具有天然免疫缺陷,如补体系统、巨噬细胞缺陷,同时,该背景Sirpa与人类CD47具有高亲和力,使NOD/ShiltJGpt比其它品系更适合人源移植物(如:肿瘤和人源细胞)的定植。 Prkdc基因功能缺失导致V(D)J重组不能正常发生,造成T细胞和B细胞不能发育成熟。IL2RG是多种白细胞介素细胞因子受体的共同亚基,IL2RG失活则导致6种不同细胞因子信号通路缺失,造成NK细胞缺陷。因此,NCG是迄今为止免疫系统缺陷最为彻底的91香蕉视频导航 之一,非常适合人源肿瘤细胞移植(CDX)、人源肿瘤组织移植(PDX)、人外周血单个核细胞(PBMC)及人源造血干细胞(CD34+ HSC)移植进行免疫重建。NCG生存周期长(>89周),利于长期移植及药效学评价。
2. 应用领域
(1) 人源免疫重建91香蕉视频导航 ,如BLT人源化小鼠、PBMC人源化小鼠及CD34+人源化小鼠;
(2) 人源肿瘤细胞、肿瘤组织移植(CDX,PDX);
(3) 药效评价(小分子、大分子、联合用药);
(4) 人类癌症模型;
(5) 干细胞研究
3. 验证数据
(1)NCG免疫细胞分群检测图
图1 NOD(NOD/ShiltJGpt)、NOD-scid及NCG小鼠T/B/NK细胞比例检测
取5周龄NOD(NOD/ShiltJGpt)、NOD-scid及NCG雌鼠脾脏细胞进行流式检测,测定其T细胞(CD3+)、B细胞(CD19+)、NK细胞(CD335)及成熟B细胞(IgM+)比例。结果显示,与NOD相比,NOD-scid几乎没有T、B细胞,NK细胞比例代偿性上升。与NOD相比,NCG几乎没有T、B、NK细胞,免疫缺陷比NOD-scid更为彻底。
图2 C57BL/6和NCG小鼠DC/Macrophage/Neutrphil/Monocytes细胞比例检测
取5周龄C57BL/6和NCG雌鼠脾脏细胞进行流式检测,测定其DC细胞(CD11c)、Macrophage细胞(F4/80)、Neutrphil细胞及Monocytes细胞比例。结果显示,与C57BL/6相比,NCG几乎检测不到DC、Macrophage细胞,Neutrphil细胞和Monocytes细胞比例代偿性上升。
4. NCG小鼠在CDX中应用
图3 人乳腺癌细胞系BT474和MCF-7在Nu/Nod-scid/NCG小鼠上的成瘤性测试
将对数生长期的人乳腺癌细胞系BT474和MCF-7接种至6-8周龄的Nu/Nod-scid/NCG小鼠皮下,随着时间肿瘤的大小呈梯度曲线增长。(肿瘤体积数值以Mean±SEM表示)
5. NCG小鼠在PDX中应用
图4 结肠癌肝转移癌瘤(PDX)在NCG小鼠上的成瘤性测试,以及PDX标本切片结构
P1:患者肿瘤组织接种至NCG小鼠体内生长的第一代模型;P2:P1代肿瘤模型再次传代至其他NCG小鼠体内生长的第二代模型;由于穿刺样本量很少,生长速度较慢,P2代的生长速度明显提高。PDX标本代次之间均保留了高度分裂相细胞类型。
图5 基于接种结肠癌肝转移癌瘤在NCG小鼠上的药效测试
与对照组G1相比,吉西他滨处理组、伊立替康处理组瘤重均有显著性下降。
6. 免疫重建
免疫系统人源化小鼠是指在重度免疫缺陷小鼠(如NCG)体内移植人的造血细胞、淋巴细胞或组织,获得具有人源免疫系统的91香蕉视频导航 ,包括huPBMC-NCG和huHSC-NCG小鼠。免疫系统人源化小鼠结合CDX或PDX造模,可用于研究人类免疫系统环境下肿瘤的生长,评价抗肿瘤治疗方案,尤其是助力基于免疫治疗的新药开发。
(1)huPBMC-NCG
huPBMC-NCG小鼠是将人外周血单个核细胞(Peripheral Blood Mononuclear Cell, PBMC)移植到重度免疫缺陷小鼠NCG体内,从而获得的重建人免疫系统的NCG91香蕉视频导航 。在NCG小鼠上进行的huPBMC免疫重建效率高,速度快,重建后以淋巴T细胞为主,可用于多种肿瘤免疫药物的评价。huPBMC-NCG小鼠免疫重建后生存周期为5-7周,给药周期相对较短。由于T细胞重建速度非常快,人源T细胞会识别并攻击小鼠组织从而发生移植物抗宿主病(GvHD),因此该模型可以用来评价GvHD药物。由于huPBMC供体之间的差异性明显,为排除不同供体来源的PBMC对实验结果的影响,需要通过筛选Donor,保证huPBMC-NCG免疫重建的稳定性。
图6 huPBMC-NCG小鼠的生存曲线
分别将来源于供体F和供体G的huPBMC注射到NCG小鼠中,分析huPBMC-NCG免疫重建小鼠的存活时间。由于植入的PBMC为异源免疫细胞,huPBMC-NCG小鼠会随着时间推移产生GvHD,缩短了huPBMC-NCG小鼠的使用窗口期。本研究发现NCG小鼠移植huPBMC一个月左右陆续出现死亡。
图7 huPBMC-NCG免疫重建水平
利用流式细胞技术检测huPBMC-NCG小鼠人源化进程中外周血中人白细胞比例。随着时间推移,huPBMC-NCG小鼠外周血中人白细胞的比例逐渐增加,第三周时平均人白细胞比例超过50%。huPBMC-NCG免疫重建速度快,重建细胞以CD3+T细胞为主。数据以Mean ±SEM形式呈现。
图8 基于huPBMC-NCG小鼠体内药效试验
基于huPBMC-NCG小鼠体内GvHD药效研究分别使用两种不同Donor来源的huPBMC细胞构建huPBMC-NCG,并接种PDL1高表达细胞系MDA-MB-231构建皮下荷瘤模型。PBMC接种后会影响MDA- MB-231在NCG体内的成瘤速度。待肿瘤生长至平均体积约100 mm3时随机分为Vehicle(对照)组及Tecentriq给药组,使用相应药物进行治疗。每周给药2次,连续给药三周。结果显示Tecentriq对肿瘤生长有明显抑制作用(PBMC-01,TGI=45.41%;PBMC-02,TGI= 56.96%)。数据以Mean ± SEM形式呈现。
图9 小鼠在重建后会出现GvHD表型,弓背,炸毛现象
图10 基于huPBMC-NCG小鼠评价GvHD药物
将huPBMC尾静脉移植至辐照处理后的NCG小鼠(辐照会加速GvHD的反应),然后给药GvHD药物治疗。结果显示GvHD药物延长了huPBMC-NCG小鼠的生存周期,且随着给药剂量的增加,生存周期明显延长,体重增加。
(2)huHSC-NCG
huHSC-NCG小鼠是将人造血干细胞(CD34+HSC)移植到辐照清髓的重度免疫缺陷小鼠NCG体内,并分化产生各类造血或者免疫细胞,如T细胞、B细胞以及NK细胞等,从而获得免疫系统人源化的模型,重建后的免疫细胞类型较PBMC人源化小鼠丰富。以NCG小鼠为受体鼠,构建huHSC-NCG人源化小鼠。
NCG小鼠移植CD34+HSC后,相对于huPBMC重建速度慢,GvHD发生延迟,生存周期超过39周,延长了给药窗口期。huHSC-NCG小鼠的免疫重建效率高,主要重建T细胞和大量未成熟的B细胞,以及少量NK细胞和巨噬细胞等,可用于进行肿瘤免疫治疗药物的评价。
图11 huHSC-NCG小鼠人源化模型实验设计流程图
图12 NCG小鼠清髓效果检测
利用流式细胞技术检测辐照清髓效果。辐照可以清除小鼠骨髓中的造血干细胞,从而提高人源HSC移植后的重建水平。辐照后mCD45+mCD117+细胞群体比例为1.11%,显著低于未辐照组(13.5%)。
图13 HuHSC-NCG小鼠的生存曲线及体重变化情况
左图表明huHSC-NCG小鼠存活时间可超过37周,且生存率与NCG野生型小鼠无明显差异。右图huHSC-NCG小鼠体重随时间变化呈增长趋势,与NCG野生型小鼠体重无显著差异。
图14 huHSC-NCG重建效果鉴定
huHSC-NCG小鼠的免疫重建效率高,主要重建T细胞和大量未成熟的B细胞,以及少量NK细胞。
图15 基于huHSC-NCG91香蕉视频导航 的体内药效评价
基于huHSC-NCG小鼠体内用药试验。将对数生长期人淋巴瘤细胞Raji细胞接种到huHSC-NCG小鼠皮下,待肿瘤生长至平均体积约40-50 mm3时,随机分为Vehicle组,Tri-TE给药组,Blincyto给药组,并使用相应的药物进行治疗。结果显示:Tri-TE组(TGI=62.04%)及Blincyto给药组(TGI=51.14%)对huHSC-NCG的Raji细胞荷瘤鼠上肿瘤生长有抑制作用。
7. NCG在CAR-T治疗上的应用
嵌合抗原受体细胞疗法(Chimeric Antigen Receptor T Cell,CAR-T)是肿瘤过继免疫治疗的新方法。CAR-T细胞具有靶向识别肿瘤抗原的能力,其杀伤肿瘤细胞无需进行抗原递呈,与以往免疫疗法相比,具有特异性高、攻击持久等优势。在恶性肿瘤,特别是血液肿瘤治疗中有很好的疗效。香蕉视频下载地址具有丰富的CDX和自主知识产权的PDX库,包括多种实体瘤和血液瘤,为CAR-T药效评价提供了丰富的肿瘤模型资源。同时,香蕉视频下载地址开发了外周血中CAR-T细胞绝对计数方法和细胞因子检测方法,满足CAR-T实验检测需求。
Nalm6-Luciferase细胞尾静脉接种到NCG小鼠后,第7天根据肿瘤负荷进行分组,分别给予Control T,CAR-T1及CAR-T2细胞治疗,并于D12,D19,D26利用活体成像技术检测肿瘤负荷。据体内成像及统计结果显示,与Control T相比,CAR-T1和CAR-T2细胞均能很好的抑制小鼠体内肿瘤生长,延长小鼠生存期。
8. NCG小鼠的生长曲线
9. 血常规
Hematology | |||
Parameter | Units | 18W(♂) | 18W(♀) |
WBC | 103 cells/mm3 | 0.81 | 1.22 |
RBC | 106 cells/mm3 | 9.06 | 8.92 |
HB | g/L | 125.10 | 124.20 |
HCT | % | 50.95 | 50.71 |
MCV | fL | 56.14 | 56.82 |
MCH | Pg | 13.83 | 13.93 |
MCHC | g/L | 246.40 | 245.40 |
RDW | % | 18.72 | 18.07 |
PLT | 103 cells/mm3 | 780.80 | 564.78 |
MPV | fL | 4.35 | 4.53 |
NE# | 103 cells/mm3 | 0.48 | 0.56 |
NE% | % | 60.55 | 51.32 |
LY# | 103 cells/mm3 | 0.28 | 0.54 |
LY% | % | 33.33 | 40.35 |
EO# | 103 cells/mm3 | 0.01 | 0.05 |
EO% | % | 1.57 | 3.25 |
MO# | 103 cells/mm3 | 0.03 | 0.06 |
MO% | % | 3.96 | 4.31 |
BA# | 103 cells/mm3 | 0.00 | 0.01 |
BA% | % | 0.60 | 0.77 |
10. 血生化
Biochemistry | |||
Parameter | Units | 18W(♂) | 18W(♀) |
ALT | IU/L | 50.00 | 29.77 |
AST | IU/L | 126.80 | 130.36 |
TP | g/L | 37.95 | 34.90 |
ALB | g/L | 2.19 | 1.69 |
AKP | IU/L | 56.75 | 54.20 |
TBIL | μmol/L | 66.20 | 91.53 |
BUN | μmol/L | 10.38 | 12.47 |
CREA | μmol/L | 20.31 | 30.15 |
CHOl | mmol/L | 0.98 | 0.84 |
TG | mmol/L | 1.69 | 1.18 |
HDL-C | mmol/L | 39.75 | 47.50 |
LDL-C | mmol/L | / | / |
Ca | mmol/L | 2.37 | 2.28 |
P | mmol/L | 3.04 | 2.51 |
Fe | μmol/L | 2.48 | 1.88 |
GLU | mmol/L | 7.06 | 5.46 |
11. 流式细胞
Flow cytometr | |||||
Parameter | Units | spleen | blood | ||
8W/♂ | 8W/♀ | 8W/♂ | 8W/♀ | ||
B cells | % of leukocytes | 0.90 | 0.29 | 0.23 | 0.23 |
NK cells | 0.42 | 0.83 | 0.54 | 0.86 | |
T cells | 0.86 | 0.41 | 0.43 | 1.43 | |
immature B | % of B cells | 97.20 | 99.00 | / | / |
mature B | 2.80 | 1.00 | / | / | |
CD4+ T | % of T cells | 0.12 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
CD8+ T | 0.12 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
12. 已发表文献
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