BALB/c-Tg(hCD3E） 人源化小鼠 转基因模型

BALB/c-hCD3E

品系名称：BALB/cJGpt-Tg(hCD3EBAC)102/Gpt

品系类型：转基因

品系编号：T001550

背景：BALB/cJGpt

品系描述

CD3E全名为CD3Emolecule，存在于T细胞表面，与CD3其他亚基分子及T细胞受体α/β和γ/δ异二聚体一起构成T细胞受体-CD3复合物（TCR-CD3），参与T细胞的信号转导^[1,2]。研究表明，CD3E在T细胞发育中扮演者重要角色，此基因缺陷可导致严重的免疫缺陷疾病^[3,4]。部分TCR-CD3复合物存在于T淋巴细胞表面，接受抗原呈递细胞信号，激活胞内下游信号通路，在适应性免疫应答中起重要作用^[5]。

基于CD3靶点的双特异性抗体（CD3-TCB）在淋巴瘤的治疗方面大放异彩。CD3-TCB特异性识别T细胞上的靶分子CD3，同时又能够识别肿瘤特异性靶点，从而激发T细胞的靶向性免疫反应并带来特异性杀伤^[6]。

集萃药康利用转基因技术开发了BALB/c-hCD3E小鼠模型。BALB/c-hCD3E转基因小鼠可在CD3E自身启动子调控序列的控制下在T细胞表面表达人源CD3E蛋白，且hCD3E表达量与小鼠自身mCD3E表达量相当。经验证，该人源化小鼠体内的hCD3E分子表现出良好的功能活性，参与机体免疫反应。当我们将BALB/c-hCD3E小鼠中的mCd3e敲除后，获得BALB/c-hCD3E/mCd3e-KO模型，该模型小鼠的脾脏和外周血的T细胞相对量明显下降（极显著，p=0.0021），且CD8+T细胞和CD4+T细胞比例和数量发生了显著变化。当用anti-mCTLA4抗体处理接种CT26细胞的小鼠时，BALB/c-CD3E小鼠有明显的肿瘤生长抑制作用，而BALB/c-hCD3E/mCd3e-KO小鼠无明显反应。结果表明，mCd3e对BALB/c-hCD3E转基因小鼠T细胞的发育和功能起着不可或缺的作用。

为了BALB/c-hCD3E品系能更好的评价双特异性抗体，我们建立相应的人源化肿瘤细胞系库，涵盖了CD3E双特异性抗体的热门靶点。将CD3E人源化小鼠与对应靶点人源化的细胞系相结合的评价体系，使双特异性抗体药物的评价更有效。

应用领域

1. T细胞的发育和活化研究

2. 筛选以CD3E为基础的双特异性抗体

验证数据

BALB/c-hCD3E小鼠hCD3E表达及免疫系统分析

1. hCD3E蛋白表达分析

图1BALB/c-hCD3E小鼠hCD3E表达检测

BALB/c-hCD3E小鼠T细胞表面能成功表达hCD3E，且96%的CD3+T细胞表面共表达mCD3E及hCD3E。

2. T/B/NK细胞比例检测

图2BALB/c-hCD3E小鼠体内T/B/NK细胞比例检测

BALB/c-hCD3E小鼠体内T/B/NK细胞比例与野生型小鼠类似。

 

3. 细胞因子释放

 

图3BALB/c-hCD3E小鼠对抗体刺激的响应

BALB/c-hCD3E小鼠对anti-hCD3E及anti-mCd3e抗体刺激均有响应，野生型BALB/c仅对anti-mCD3E抗体刺激有响应。BALB/c-hCD3E脾脏细胞经anti-hCD3E及anti-mCD3E抗体刺激后，细胞因子TNF、IL2及IFNγ水平均升高且趋势类似，且与野生型BALB/c脾脏细胞经anti-mCD3E抗体刺激后，细胞因  
子水平升高程度类似。

4. 体  
   内药效

图4基于BALB/c-h的体内药效试验(与Crownbio合作验证)

A20在hCD3E小鼠中的肿瘤大小(平均体积±SEM)，(B)使用CD3/CD20双特异性抗体后，小鼠血液中的B细胞耗竭。将对数生长期A20肿瘤接种至6-8周龄的BALB/c-hCD3E小鼠皮下，待肿瘤生长至平均体积约100mm³时随机分为PBS（对照）组，BispecificmCD3xmCD20药物组及BispecifichCD3xmCD20药物组（n=8），并使用相应的药物进行治疗。每周给药两次，共给药4次。

实验结果：BispecifichCD3xmCD20和BispecificmCD3xmCD20对肿瘤生长有相似的抑制作用（BispecifichCD3xmCD20治疗组TGI=42%,BispecificmCD3xmCD20治疗组TGI=50%）。BispecifichCD3xmCD20治疗后，BALB/c-hCD3E小鼠血液中的B细胞被消耗，而wt-BALB/c小鼠血液中的B细胞无明显变化。

结果证明：BALB/c-hCD3E小鼠是评估CD3E双特异性抗体体内药效的理想模型。

BALB/c-hCD3E/mCd3e-KO小鼠免疫系统分析

1. T/B/NK细胞比例检测

图5BALB/c-hCD3E/mCd3e-KO小鼠体内T/B/NK细胞比例检测

与野生型和BALB/c-hCD3E小鼠相比，BALB/c-hCD3E/mCd3e-KO小鼠脾脏T细胞数量明显减少，CD4+T和CD8+T细胞百分比和数量也减少。

2. 体内药效

图6基于BALB/c-hCD3E和BALB/c-hCD3E/mCd3e-KO小鼠的体内药效。

BALB/c-hCD3E和BALB/c-hCD3E/mCd3e-KO小鼠皮下接种小鼠结肠癌CT26细胞。当肿瘤平均体积达到100mm³时，小鼠给予vehicle或anti-mCTLA4治疗，初始给药每2天一次，共4次，后续每3天给药1次，共3次。结果表明，经anti-mCTLA4抗体治疗，BALB/c-hCD3E小鼠对肿瘤细胞生长有较强的抑制作用(TGI=61.68)，但BALB/c-hCD3E/mCd3e-KO小鼠无明显抑制作用。

结果表明：在BALB/c-hCD3E小鼠中，mCD3E是不可缺少的，BALB/c-hCD3E小鼠是评估CD3E双特异性抗体体内药效的理想模型。

图7基于BALB/c-hCD3E小鼠接种CT26模型评价Anti-hCD3/hCD20的体内药效试验

将对数生长期的CD20人源化的小鼠B淋巴癌细胞A20-hCD20接种至6到9周龄的BALB/c-hCD3E小鼠皮下，待肿瘤生长至平均体积约105mm³左右时时随机分为PBS组，Anti-hCD3/hCD20（0.02mpk、0.1mpk、0.5mpk、2mpk和5mpk）给药组（n=8），并使用相应的药物进行治疗。每周给药两次，共给药6次。结果显示：Anti-hCD3/hCD20（0.02mpk、0.1mpk、0.5mpk、2mpk和5mpk）对肿瘤体积有明显的抑制率，且在G5组低浓度条件对肿瘤的生长就有了一定抑制作用。

结果表明：BALB/c-hCD3E小鼠可以用来评价双特异性抗体体内药效的理想模型。

3. 人源化的肿瘤细胞

参考文献

1. Yamazaki, Tetsuo, et al. "CAST, a novel CD3ε-binding protein transducing activation signal for interleukin-2 production in T cells." Journal of Biological Chemistry 274.26 (1999): 18173-18180.

2. Kuhn, Chantal, et al. "Human CD3 transgenic mice: preclinical testing of antibodies promoting immune tolerance." Science Translational Medicine 3.68 (2011): 68ra10-68ra10.

3. Soudais, Claire, et al. "Independent mutations of the human CD3–ε gene resulting in a T cell receptor/CD3 complex immunodeficiency." Nature genetics 3.1 (1993): 77.

4. de Saint Basile, Geneviève, et al. "Severe combined immunodeficiency caused by deficiency in either the δ or the ε subunit of CD3." The Journal of clinical investigation 114.10 (2004): 1512-1517.

5. Dreier, Torsten, et al. "T cell costimulus-independent and very efficacious inhibition of tumor growth in mice bearing subcutaneous or leukemic human B cell lymphoma xenografts by a CD19-/CD3-bispecific single-chain antibody construct." The Journal of Immunology 170.8 (2003): 4397-4402.