C-NKG-hIL15小鼠

产品编号：C001513

品系全称：NOD.Cg-Prkdc^scidIl2rg^em1Il15^em1(hIL15)/Cya

品系背景：C-NKG

 

品系描述

C-NKG小鼠是由赛业生物在NOD-Scid背景品系上敲除Il2rg基因而自主研发的一种重度免疫缺陷小鼠，该品系缺乏成熟的T、B和NK免疫细胞，补体活性降低，巨噬细胞对人源细胞的吞噬作用较弱。因此，C-NKG小鼠能够高效地移植人造血干细胞（HSC）、外周血单个核细胞（PBMC）、患者肿瘤组织异种移植（PDX）或成体干细胞和组织。

在免疫学研究领域，人类和小鼠在生理和免疫系统方面存在差异，因此直接在小鼠身上进行的研究并不能完全反映人类的情况。通过将人外周血单个核细胞（PBMC）或人造血干细胞（HSC）移植到免疫缺陷小鼠中，使小鼠的免疫系统部分或全部被人类免疫系统所替代，可以在活体内模拟人类免疫系统的功能，为研究人类免疫系统提供了一个有效的模型。然而，由于小鼠体内缺乏支持人NK细胞发育所需的细胞因子和生长因子，相关调控因子也存在人鼠差异，在普通重度免疫缺陷小鼠体内进行人源免疫系统重建时，其NK细胞重建比例较低，不利于靶向NK细胞的药物研发。

白细胞介素-15（IL-15）是调节T细胞和自然杀伤（NK）细胞活化和增殖的细胞因子，并与IL2平衡控制CD8+记忆细胞的数量。研究表明，IL-15对NK细胞的分化、功能和存活具有不可或缺的作用，提供足量的人IL-15可使人源NK细胞在小鼠体内稳定地维持功能 ^[1-2]。C-NKG-hIL15小鼠是在C-NKG小鼠的背景上敲入人源IL15基因所构建的，与C-NKG小鼠相比，C-NKG-hIL15小鼠在HSC或PBMC移植后能显著提升人源NK细胞重建比例，可用于靶向NK细胞的免疫疗法开发和药物评价。

 

构建方式：通过基因编辑技术在C-NKG小鼠的背景上敲入人源IL15基因。

 

研究应用

• 免疫系统人源化小鼠模型构建；
• 人类免疫系统、造血系统研究；
• 人源细胞系异种移植（CDX）及药物筛选和药效评价；
• 患者肿瘤组织异种移植（PDX）及药物筛选和药效评价；
• NK细胞发育机制研究、NK细胞相关的肿瘤免疫疗法开发、抗体依赖性的 NK 细胞介导的毒性（ADCC）研究。

 

验证数据

• 人源IL15蛋白的表达检测

图1. 5周龄雌性纯合C-NKG-hIL15小鼠和C-NKG小鼠体内人源IL15蛋白的ELISA检测结果。与C-NKG小鼠相比，C-NKG-hIL15小鼠体内存在明显的人源IL15蛋白表达。

 

• C-NKG-hIL15小鼠用于huCD34+ HSC免疫系统重建研究

1. 生存曲线和生长曲线

图2. 4周龄雌性纯合C-NKG-hIL15小鼠在huCD34+ HSC移植后的生存情况。C-NKG-hIL15小鼠经辐照清髓后，尾静脉注射0.05M huCD34+细胞，观测移植后小鼠的生存情况。结果显示，C-NKG-hIL15小鼠在移植人源HSC后能维持正常的生长，体重呈现逐渐上升的趋势，小鼠在移植后的225天可维持约78%的生存率。

 

1. 人源白细胞重建比例

图3. 移植人源HSC后C-NKG-hIL15小鼠外周血中人源CD45+白细胞（leukocyte）的含量变化。结果显示，移植后C-NKG-hIL15小鼠外周血中人源白细胞在第3周得到快速重建*。

*实际的人源免疫系统重建效果因供体和实验条件而异。

 

1. 人源T细胞和B细胞重建情况

图4. 移植人源HSC后C-NKG-hIL15小鼠人源T细胞和B细胞的重建效果。结果显示，C-NKG-hIL15小鼠体内的人源T细胞在第11周开始重建且其比例逐渐上升，第27周时人源T细胞比例维持在25%左右；人源B细胞比例从第三周开始波动上升，在第17周后逐渐趋于稳定。

 

1. 人源NK细胞重建情况

图4. 移植人源HSC后C-NKG-hIL15小鼠人源NK细胞的重建效果。结果显示，人源NK细胞在第3-5周得到快速重建，而后比例开始下降，至第13周出现波动上升，在第17周后逐渐趋于稳定，第27周仍可保持约20%的NK细胞重建比例。此外，在重建过程中，C-NKG-hIL15小鼠体内均存在不同发育时期的NK细胞*，且成功在小鼠体内实现成熟NK细胞（CD57+）的重建。

*NKG2D：在NK细胞的早期发育阶段表达，并在成熟的NK细胞中保持活跃；KIR3DL：在NK细胞的中晚期发育阶段表达；CD57：在NK细胞的最终成熟阶段表达。

 

参考文献

[1]Katano I, Nishime C, Ito R, Kamisako T, Mizusawa T, Ka Y, Ogura T, Suemizu H, Kawakami Y, Ito M, Takahashi T. Long-term maintenance of peripheral blood derived human NK cells in a novel human IL-15- transgenic NOG mouse. Sci Rep. 2017 Dec 8;7(1):17230.

[2]Huntington ND, Legrand N, Alves NL, Jaron B, Weijer K, Plet A, Corcuff E, Mortier E, Jacques Y, Spits H, Di Santo JP. IL-15 trans-presentation promotes human NK cell development and differentiation in vivo. J Exp Med. 2009 Jan 16;206(1):25-34.