应变说明
NCG (NOD/ShiLtJGpt-Prkdcem26Cd52Il2rgem26Cd22/Gpt) 是通过使用基因编辑技术敲除 NOD/ShiltJGpt 小鼠的 Prkdc(蛋白激酶、DNA 活化、催化多肽)和 Il2rg(普通伽马链受体)基因而获得的严重免疫缺陷菌株。
NOD/ShiltJGpt的遗传背景使得该菌株携带先天性免疫缺陷,如补体系统和巨噬细胞缺陷; 同时,该背景下的Sirpa对人CD47具有很高的亲和力,使得NOD/ShiltJGpt比其他菌株更适合肿瘤和人细胞等人体移植物的定植。
Prkdc 基因的功能使 V(D)J 重组以及 T 细胞和 B 细胞的成熟成为不可能。
IL2RG 是多种白细胞介素细胞因子受体的共享亚基; IL2RG的失活会导致6个细胞因子信号通道的缺失,导致NK细胞缺陷。
鉴于此,NCG作为最彻底的免疫缺陷小鼠模型之一,非常适合细胞系来源的异种移植(CDX)、患者来源的异种移植(PDX)和人外周血单核细胞(PBMCs)的免疫重建。和人类造血干细胞 (CD34+ HSC) 移植。
由于其较长的生命周期(> 89 周),NCG 适用于长期移植和药效学评价。
应用领域
- 人源化免疫系统小鼠模型,如人源化BLT小鼠、人源化PBMC小鼠和人源化CD34+ 老鼠;
- 人细胞系来源的异种移植物、患者来源的异种移植物(CDX、PDX);
- 疗效评价(小分子/大分子药物、联合疗法);
- 人类癌症模型;
- 干细胞研究
验证数据
1. NCG外周血免疫细胞亚群统计
图1 NOD、NOD-Scid和NCG小鼠外周血免疫细胞组分百分比统计图(n=5)
取 7 周龄 NOD、NOD-Scid 和 NCG 小鼠的外周血进行流式检测,以确定其免疫细胞组分的比例。 结果显示,与NOD相比,NOD-Scid几乎没有T细胞和B细胞,NK细胞比例代偿性增加,DC细胞、中性粒细胞、单核细胞和嗜酸性粒细胞比例增加,巨噬细胞比例减少。 与NOD相比,NCG几乎没有T、B、NK细胞和巨噬细胞,免疫缺陷比NOD-Scid更彻底。
2. NCG脾脏免疫细胞亚群统计
图 2. NOD、NOD-Scid 和 NCG 小鼠脾脏免疫细胞组分百分比统计图(n=5)
取 7 周龄 NOD、NOD-Scid 和 NCG 小鼠的脾脏进行流式检测以确定它们的免疫细胞比例。 结果显示,与NOD相比,NOD-Scid几乎没有T细胞和B细胞,NK细胞比例代偿性增加,DC细胞、中性粒细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞和巨噬细胞比例升高。 与NOD相比,NCG几乎没有T、B和NK细胞,免疫缺陷程度更高。
3. NCG骨髓免疫细胞亚群统计
图3 NOD、NOD-Scid和NCG小鼠骨髓免疫细胞组分百分比统计图(n=5)
取7周龄NOD、NOD-Scid和NCG小鼠的骨髓进行流式检测以确定各亚群(造血干细胞、Pre-pro-B、Pro-B、Pre-B、未成熟B , Transitional B, Early mature B, Late mature B) 在 B 细胞生产过程中。 结果显示,与NOD相比,NOD-Scid和NCG小鼠骨髓中Pre-pro B细胞和Pro B细胞增多,而Pre B细胞、早/晚成熟B细胞含量减少。 此外,与 NOD 和 NOD-Scid 小鼠相比,NCG 小鼠骨髓中的移行 B 细胞显着增加。
4. 脾脏、胸腺和淋巴结的 NCG H&E 染色
图 4. NOD、NOD-Scid 和 NCG 小鼠脾脏、胸腺和淋巴结的 H&E 染色
将7周龄NOD、NOD-Scid和NCG小鼠的脾脏、胸腺和淋巴结在4% PFA中固定、石蜡包埋、切片、H&E染色,以确定其器官结构有无异常。 结果显示,NOD小鼠脾脏腹膜完整,未见增厚。 脾窦未扩张,脾小泡大小无异常改变,红白髓质比例基本正常; 胸腺完整,皮质和髓质正常,髓质内可见胸腺小泡,未见出血、萎缩等病理改变; 淋巴结皮质与髓质比例正常,淋巴细胞无减少或坏死。 相比之下,NOD-Scid和NCG小鼠的脾淋巴结体积缩小,淋巴细胞数量减少; 胸腺皮质和髓质分界不清,胸腺萎缩,皮质和髓质淋巴细胞明显减少; 淋巴结皮质和髓质界限不清,皮质萎缩,皮质和髓质淋巴细胞明显减少。 H&E阅读的结果与身体视觉和流动的结果一致。
此外,取7周龄NOD、NOD-Scid和NCG小鼠心脏、肝脏、肺、肾脏、结肠和睾丸(雄性)进行H&E染色。 结果表明,XNUMX株菌株均具有正常的器官组织结构。
5. NCG器官指数及淋巴结数目
图 5. NOD、NOD-Scid 和 NCG 小鼠的器官指数和淋巴结数量比较 (n=10)
取7周龄NOD、NOD-Scid和NCG小鼠的心、肝、脾、肺、肾、脑和睾丸(雄性)进行器官称重,计算器官指数。 结果显示,与 NOD 小鼠相比,NOD-Scid 和 NCG 小鼠的脾脏指数显着降低,并且在 NCG 中降低更为显着。 其余器官指标无显着差异。
此外,通过对小鼠的颈部淋巴结、腋窝淋巴结、腹股沟淋巴结、肠系膜淋巴结和配对淋巴结进行计数,结果表明,与NOD相比,NOD-Scid和NCG小鼠的淋巴结数量明显减少小鼠,而所有 NCG 小鼠均无腹股沟淋巴结、肠系膜淋巴结和配对淋巴结。
6. NCG增长曲线
图 6. NCG 小鼠的生长曲线
对 16 周大的 NCG 小鼠进行了体重分析。 结果表明,NCG雄性小鼠的体重普遍高于雌性小鼠。
7. 血常规分析
NOD | NOD-Scid | NCG | ||||
女(n=5)
(平均值±SEM) |
男(n=5)
(平均值±SEM) |
女(n=5)
(平均值±SEM) |
男(n=5)
(平均值±SEM) |
女(n=5)
(平均值±SEM) |
男(n=5)
(平均值±SEM) |
|
白细胞(K/uL) | 2.37± 0.77 | 2.45± 1.16 | 1.37± 0.46 | 1.19± 0.28 | 0.88± 0.21 | 1.15± 0.26 |
淋巴结(K/uL) | 1.35± 0.38 | 1.24± 0.70 | 0.26± 0.08 | 0.30± 0.06 | 0.12± 0.04 | 0.29± 0.15 |
周一(K/uL) | 0.227± 0.15 | 0.28± 0.15 | 0.20± 0.07 | 0.10± 0.06 | 0.04± 0.02 | 0.05± 0.03 |
新 (K/uL) | 0.67± 0.29 | 0.81± 0.35 | 0.79± 0.32 | 0.72± 0.20 | 0.66± 0.19 | 0.76± 0.13 |
Eos (K/uL) | 0.12± 0.06 | 0.12± 0.02 | 0.10± 0.05 | 0.07± 0.02 | 0.07± 0.02 | 0.05± 0.01 |
基础 (K/uL) | 0.01± 0.01 | 0.01± 0.01 | 0.01± 0.01 | 0.003± 0.006 | 0.00± 0.00 | 0.00± 0.00 |
红细胞(毫升/微升) | 7.68± 0.22 | 8.00± 0.35 | 7.46± 0.40 | 8.39± 0.84 | 7.98± 0.68 | 7.87± 0.54 |
血红蛋白(克/升) | 144.60± 4.83 | 149.00± 4.64 | 134.60± 6.27 | 147.80± 11.39 | 143.00± 11.90 | 140.20± 9.68 |
血细胞比容(%) | 39.88± 1.15 | 42.04± 1.85 | 38.82± 2.34 | 43.64± 4.13 | 41.24± 3.63 | 40.82± 3.29 |
MCV (fL) | 51.96± 0.53 | 52.62± 0.62 | 52.10± 0.66 | 52.12± 0.62 | 51.74± 0.35 | 51.90± 0.85 |
妇幼保健院 (页) | 18.76± 0.31 | 18.60± 0.40 | 18.00± 0.16 | 17.62± 0.43 | 17.88± 0.15 | 17.76± 0.30 |
多氯联苯(克/升) | 362.00± 4.95 | 354.20± 5.98 | 346.40± 6.07 | 338.80± 8.64 | 346.60± 3.78 | 343.20± 5.54 |
RDW_CV(%) | 13.12± 0.16 | 13.46± 0.49 | 13.70± 0.70 | 13.60± 0.20 | 13.44± 0.34 | 13.92± 0.18 |
RDW_SD(fL) | 42.84± 1.18 | 42.68± 0.75 | 43.20± 0.96 | 43.20± 1.13 | 43.02± 1.00 | 42.52± 1.06 |
血小板(千/升) | 1289.6± 89.45 | 1482.60± 175.24 | 1375.40± 167.61 | 1533.60± 236.50 | 1226.20± 171.79 | 1665.60± 45.92 |
多用途车 (fL) | 4.84± 0.17 | 5.06± 0.23 | 4.86± 0.09 | 4.74± 0.11 | 4.74± 0.20 | 4.78± 0.11 |
PDW(fL) | 10.62± 0.57 | 11.42± 0.86 | 10.64± 0.36 | 10.62± 0.43 | 10.54± 0.75 | 10.64± 0.22 |
厘(%) | 0.62± 0.05 | 0.74± 0.07 | 0.66± 0.09 | 0.72± 0.12 | 0.58± 0.06 | 0.79± 0.03 |
P_LCR(%) | 19.82± 1.73 | 22.62± 3.13 | 20.85± 1.18 | 19.86± 1.72 | 18.77± 2.63 | 19.33± 1.48 |
P_LCC(K/uL) | 255.0± 23.24 | 331.80± 32.77 | 286.60± 42.51 | 304.40± 60.66 | 226.60± 17.04 | 321.40± 27.20 |
NRBC(K/uL) | 5.28± 11.50 | 10.77± 14.56 | 0.30± 0.54 | 0.36± 0.72 | 0.03± 0.01 | 0.04± 0.01 |
ALY(K/uL) | 0.03± 0.008 | 0.03± 0.02 | 0.001± 0.002 | 0.003± 0.005 | 0.00± 0.00 | 0.01± 0.01 |
LIC(K/uL) | 0.01± 0.006 | 0.01± 0.002 | 0.01± 0.006 | 0.01± 0.006 | 0.01± 0.003 | 0.01± 0.004 |
表 1. 7 周龄 NOD、NOD-Scid 和 NCG 小鼠的全血细胞计数分析
8. 血液生化分析
NOD | NOD-Scid | NCG | ||||
女(n=5)
(平均值±SEM) |
男(n=5)
(平均值±SEM) |
女(n=5)
(平均值±SEM) |
男(n=5)
(平均值±SEM) |
女(n=5)
(平均值±SEM) |
男(n=5)
(平均值±SEM) |
|
ALT(国际单位/升) | 21.72± 5.47 | 34.48± 4.60 | 24.04± 7.87 | 62.56± 40.44 | 51.44± 67.41 | 41.40± 12.92 |
谷氨酰胺(国际单位/升) | 131.64± 41.36 | 160.28± 38.45 | 130.64± 13.96 | 191.12± 67.60 | 168.24± 100.82 | 142.00± 36.95 |
CK(毫克/升) | 296.40± 222.91 | 572.80± 346.63 | 198.40± 25.67 | 337.20± 165.49 | 194.00± 20.35 | 196.40± 40.65 |
ALB(克/升) | 42.16± 2.00 | 40.28± 2.36 | 42.68± 3.20 | 39.64± 2.77 | 42.36± 2.03 | 40.44± 2.71 |
总胆红素(微摩尔/升) | 1.69± 0.67 | 2.38± 0.43 | 1.84± 0.21 | 2.33± 0.51 | 1.38± 0.40 | 1.95± 0.71 |
馒头(毫摩尔/升) | 7.28± 0.92 | 8.97± 1.00 | 8.11± 1.02 | 10.55± 1.27 | 8.20± 0.70 | 8.46± 1.02 |
CREA(微摩尔/升) | 7.40± 3.72 | 6.36± 2.45 | 5.96± 1.04 | 8.12± 1.15 | 6.40± 1.92 | 6.76± 2.30 |
CHO细胞(毫摩尔/升) | 2.68± 0.17 | 3.88± 0.44 | 2.47± 0.31 | 3.06± 0.47 | 2.32± 0.30 | 3.58± 0.31 |
TG(毫摩尔/升) | 0.62± 0.23 | 1.35± 0.62 | 0.70± 0.32 | 1.65± 0.91 | 0.45± 0.17 | 1.52± 0.46 |
LDH(国际单位/升) | 2738.80± 527.71 | 2986.40± 579.96 | 3297.20± 625.20 | 3470.00± 554.64 | 3258.00± 193.99 | 3557.2± 559.94 |
低密度脂蛋白(毫摩尔/升) | 0.29± 0.05 | 0.26± 0.01 | 0.25± 0.09 | 0.08± 0.04 | 0.30± 0.08 | 0.31± 0.07 |
谷氨酸(毫摩尔/升) | 1.52± 0.74 | 1.44± 0.87 | 1.02± 1.06 | 3.36± 2.04 | 0.64± 0.67 | 2.26± 1.78 |
高密度脂蛋白胆固醇(毫摩尔/升) | 2.06± 0.14 | 3.09± 0.34 | 1.86± 0.24 | 2.42± 0.37 | 1.71± 0.23 | 2.78± 0.22 |
TP(克/升) | 59.88± 4.68 | 62.96± 4.02 | 58.56± 4.37 | 61.20± 4.84 | 57.96± 1.97 | 61.52± 4.05 |
AKP(国际单位/升) | 213.20± 10.35 | 182.40± 10.71 | 184.80± 21.48 | 160.00± 10.49 | 205.60± 7.54 | 150.40± 14.99 |
表 2. 7 周龄 NOD、NOD-Scid 和 NCG 小鼠的血液生化分析
9. NCG致瘤性试验
图 7. NCG 小鼠致瘤性试验
将人乳腺癌细胞系BT-474、人结肠癌细胞系COLO205、人胰腺癌细胞系PANC1和人卵巢癌细胞系SK-OV-3皮下接种到6-8周龄的Nu/NOD-Scid/NCG小鼠体内分别处于对数生长期,肿瘤大小随时间呈梯度曲线生长。 (肿瘤体积值表示为平均值±SEM)。
10. NCG 功效测试
图8.厄洛替尼在NCG小鼠皮下移植肺癌PDX模型中的药效学评价
构建NCG小鼠皮下移植肺癌PDX模型,评价厄洛替尼的抗肿瘤作用。 结果显示,与模型对照组相比,厄洛替尼治疗组能够显着抑制肿瘤生长。 此外,与单独使用厄洛替尼组相比,与阿瓦斯汀联合使用可显着抑制肿瘤生长。 (肿瘤体积值表示为平均值±SEM)。
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