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B-NSG小鼠

2017年01月23日 浏览量: 评论(0) 来源:百奥赛图 作者:百奥赛图 责任编辑:admin
摘要:B-NSG小鼠(NOD-Prkdcscid Il2rgtm1/Bcgen)是百奥赛图公司自主开发的,NOD遗传背景、Prkdc和IL2rg双基因敲除的小鼠,是目前国际公认的免疫缺陷程度最高、最适合人源细胞或组织移植的工具小鼠。

B-NSG小鼠(NOD-Prkdcscid Il2rgtm1/Bcgen)是百奥赛图公司自主开发的,NOD遗传背景、PrkdcIL2rg双基因敲除的小鼠,是目前国际公认的免疫缺陷程度最高、最适合人源细胞或组织移植的工具小鼠。

基本特征
• NODnon-obese diabetes)遗传背景:自发I型糖尿病;其巨噬细胞对人源细胞吞噬作用弱;先天免疫系统,如补体系统和树突状细胞功能降低。
• Prkdcscid):Prkdcprotein kinase DNA-activated catalytic)基因突变,小鼠的功能性TB细胞缺失,淋巴细胞减少,表现为细胞免疫和体液免疫的重度联合免疫缺陷(severe combined immunedeficiency, scid)。
• IL2rgnull Interleukin-2受体的gamma链(IL-2R γc,又称CD132)位于小鼠X染色体上,是具有重要免疫功能的细胞因子IL2IL-4IL-7IL-9IL-15IL-21的共同受体亚基,该基因敲除后的小鼠机体免疫功能严重降低,尤其是NK细胞的活性几乎丧失。
B-NSG小鼠:综合了NOD-SCID-IL2rg背景特征,具有重度免疫缺陷表型,无成熟T细胞、B细胞和功能性NK细胞,细胞因子信号传递能力缺失等。非常适合人造血干细胞及外周血单核细胞的移植和生长。

优点

迄今世界上免疫缺陷程度最高的工具小鼠
NOD-scid小鼠相比寿命更长,平均长达1.5
对人源细胞和组织几乎没有排斥反应
少量细胞即可成瘤,依赖于细胞系或细胞类型

主要应用领域
人源细胞或组织移植肿瘤和肿瘤干细胞研究
• ESiPS细胞研究造血和免疫学研究
人类疾病感染模型研究新的人源化动物模型研发

B-NSG小鼠 初步表型分析

B-NSG小鼠 CDX淋巴癌转移瘤模型

图2. Raji淋巴肿瘤细胞在B-NSG小鼠上能更有效地建立系统和转移肿瘤模型。

对B-NSG、NOD-scid、BALB/c Nude小鼠 通过尾静脉注射相同数量( 5 × 105)的Raji

细胞,后在不同的时间点记录并分析小鼠的如下各种指标。

A.细胞接种后记录小鼠生存情况,绘制Kaplan-Merier生存曲线。

B.细胞接种后每周小鼠体重变化(g),并计算出相对于接种当天的相对体重。

C.小鼠外周血中人源细胞百分率变化。接种Raji细胞后,每周通过眼眶静脉丛采取100 μl全血,提取DNA,通过q-PCR技术检测小鼠外周血中人源细胞比率。

D.接种Raji细胞后小鼠肝脏对比。接种后待小鼠体重下降超过30%后执行安乐死并解剖脏器,进行拍照。

E.接种Raji细胞后小鼠脏器免疫组化染色。一抗为鼠抗人线粒体膜蛋白抗体;放大倍数400倍。 

B-NSG小鼠 CDX淋巴癌药效实验

3. B-NSG小鼠 通过尾静脉注射相同数量( 5 × 105)Raji-Fluc细胞,并在第3天以及第10天尾静脉注射相同计量的抗体X,之后在不同的时间点成像观察肿瘤生长状况。

A.不同时间点对小鼠成像观察肿瘤生长情况

B.不同分组小鼠成像下肿瘤细胞荧光强度曲线

结果表明,早期治疗(Raji细胞移植3天,10天)的治疗效果显著,晚期治疗(Raji细胞移植10天)的治疗效果明显变差,基本无效。

4. 首先,在B-NSG小鼠上重建CD34+T细胞,静脉注射 5 × 105 Raji-Fluc细胞,5天后再给小鼠静脉注射人源PD-1抗体,2天后可见抗体对肿瘤细胞有明显的抑制作用。

结果表明,B-NSG小鼠是人免疫系统重建及CDX药效试验的有效模型。

基于B-NSG小鼠的个体化PDX建模服务

近十年来,PDXPatient-Derived Xenograft)模型的广泛应用已经证实它们在肿瘤药物的临床前评估以及临床疗效预测方面具有非常好的应用前景。规模化的PDX模型对抗癌药物的药效结果反映了抗癌药物在病人群体中的临床应用结果。因此,用PDX模型库进行抗癌新药的临床前药效研究可以对新药的临床应用潜力进行更深入的评估,有重要的应用价值。

技术优势

重度免疫缺陷的B-NSG鼠比其他免疫缺陷鼠适于PDX模型建立

肿瘤模型保留了病人肿瘤组织的高异质性特点,同时保存部分肿瘤微环境的介质组分

克服了传统肿瘤细胞系模型的细胞同源性高的问题,更接近病人肿瘤组织

应用

利用PDX模型库进行新药研发的临床前应用潜力评估

肿瘤药物的临床前评估以及临床疗效预测

研究肿瘤发生机制

B-NSG小鼠上成功构建的PDX模型(示例)

 

MODEL ID

Cancer Type

MODEL ID

Cancer Type

0007

Lung

0015

Gastric

0046

Lung

0020

Gastric

0505

Lung

0048

Gastric

0508

Lung

0051

Gastric

0517

Lung

0070

Gastric

0519

Lung

0057

Pancreatic

0522

Lung

0062

Pancreatic

0523

Lung

0068

Pancreatic

0525

Lung

0071

Pancreatic

0529

Lung

0101

Lung

 

 

 

 


 

B-NSG鼠与SCID鼠比较有明显的PDX建模优势

 

图1. A. 病人胃癌样品在B-NSG小鼠皮下接种并成瘤;B. 病人胃癌样品在B-NSG小鼠体内的肿瘤生长曲线; C. 病人胃癌样品在CB17-scid 和B-NSG小鼠体内的成瘤率比较。

基于B-NSG小鼠的PDX模型及药效验证

B-NSG为基础的PDX模型是指导临床用药的有力工具

 

图2. 不同药物对同一种胃癌PDX模型药效试验效应不同。

 

通过对PDX模型采用不同联合用药方案,积累药物的临床前动物试验的数据资料,以动物实验资料辅助临床治疗方案的决定。

 

图3. 不同药物对同一种肺癌PDX模型药效试验效应不同,结果表明不同药物组合对肺癌肿瘤大小的影响。

规模化的PDX模型在肿瘤异质性方面更加丰富,每个PDX模型可以作为单一病人肿瘤代表,充分体现了病人群体特征。因此,将临床研发的肿瘤新药在多个PDX模型中进行药效测定对展现药物在特定部分病人中的疗效有重要意义。 

人免疫系统重建模型及药效评价

很多灵长类特异性病毒,如人HBV, HIV等由于其宿主特异性,无法在在小鼠上进行临床前药效评价,严重阻碍了其药物开发进程。此外,细胞免疫治疗正成为肿瘤治疗的一大趋势,但具备人免疫系统的动物模型的缺乏一直是细胞免疫治疗药效评价的一大阻碍。

百奥赛图自主开发的B-NSG小鼠,是目前国际公认的免疫缺陷程度最高、最适合人源细胞或组织移植的工具小鼠。利用B-NSG小鼠可以通过移植人外周血细胞、人造血干细胞,实现在小鼠体内重塑免疫系统,为人免疫系统及相关灵长类特异型病毒的研究和细胞免疫治疗的临床前评估提供了有力工具。

利用人外周血细胞(hPBMC)获得人免疫系统重建的B-NSG小鼠

 

图1. 人外周血单个核细胞(hPBMCs, human pripheral blood mononuclear cells) 在B-NSG小鼠的成功接种。通过尾静脉注射5x106人外周血细胞(hPBMCs)进B-NSG小鼠,24天后取血流式检测hCD45+和mCD45+的比例。

结果表明,人外周血细胞(hPBMC)在3只B-NSG小鼠都得到了较好的重建,且进一步分析表明,外周血细胞重建以T细胞为主。

 

利用人造血干细胞(CD34+)获得人免疫系统重建的B-NSG小鼠

 图2. 利用人造血干细胞(CD34+)在B-NSG小鼠体内重建免疫系统。B-NSG小鼠经辐照后,尾静脉注射CD34+细胞,检测小鼠存活率与体重变化(n=5)。

结果表明,重建的CD34+细胞有效延长了辐照后B-NSG小鼠的生存时间。

图3. B-NSG小鼠经过辐照,尾静脉接种2x105 CD34+细胞,流式分析统计,CD34+细胞重建B-NSG小鼠免疫系统后,人源细胞随时间变化曲线。

结果表明,人免疫细胞在B-NSG小鼠上得到了成功重建。

图4. 流式分析统计, CD34+细胞重建B-NSG小鼠免疫系统后,人源细胞随时间的分化趋势。

结果表明,免疫重建后的小鼠体内B细胞、T细胞和NK细胞的比例都有所增高,而对照组(未注射CD34+细胞)的小鼠无人源细胞(结果未展示)。 

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