肿瘤免疫疗法被《科学》杂志评为2013年度十大科学突破之首，在近十年内更是发展迅猛。而在我们科研及临床研究中，NCG等重度免疫缺陷小鼠常被用来进行免疫系统人源化重建，从而在小鼠中模拟人体免疫系统对药物的反应，药康免疫系统人源化小鼠因此应运而生。

一、NCG家族免疫缺陷小鼠品系：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NCG小鼠模型，用于药效研究（图1）。huPBMC-NCG小鼠的免疫细胞重建周期短，1-2周就能重建好，重建后以T细胞为主（图2）。huPBMC-NCG小鼠的给药窗口期较短（5-7周），小鼠会因移植物抗宿主病（GvHD）而死亡。

huPBMC-NCG小鼠模型应用：

huPBMC-NCG小鼠模型可应用于临床前药效和安全性评价、短期药效评价、肿瘤相关药效评价、GvHD治疗药物评价等。

图1 huPBMC-NCG小鼠模型构建策略

图2 huPBMC-NCG小鼠模型免疫重建表型

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%。

基于huPBMC-NCG小鼠体内免疫治疗药效试验

图3 基于huPBMC-NCG小鼠免疫治疗的体内药效分析

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。待肿瘤体积生长约100 立方毫米时随机分为Vehicle（对照）组及Tecentriq给药组，使用相应药物进行治疗。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%）（图3）。

基于huPBMC-NCG小鼠体内GvHD药效试验，huPBMC-NCG小鼠可用于GvHD治疗。利用Donor筛选构建较短生存期的小鼠模型，通过使用阿巴西普治疗huPBMC-NCG小鼠，结果显示该药物有效延长了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（图4）。

图4   基于huPBMC-NCG小鼠的GvHD体内药效分析

　　集萃药康商城huPBMC-NCG两种可供选购小鼠品系：

　　1、huPBMC-NCG(IN)

　　2、huPBMC-NCG(CH)　　

二、NCG家族免疫缺陷小鼠品系：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（图5），重建后的免疫细胞类型较PBMC人源化小鼠丰富。

huHSC-NCG小鼠模型应用：

huHSC-NCG小鼠能够解决huPBMC-NCG小鼠窗口期短的问题，GvHD发生延迟，huHSC-NCG小鼠生存期超过39周，延长了给药期，但重建进程比PBMC慢，需要10-12周。

图5 huHSC-NCG小鼠模型构建策略

图6 huHSC-NCG小鼠模型免疫重建水平

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（图6），可用于进行肿瘤免疫治疗药物的评价。基于huHSC-NCG小鼠体内药效试验

图7 基于huHSC-NCG小鼠的体内药效分析（第三方合作验证）

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立方毫米时，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组（TGI=51.14%）对huHSC-NCG的Raji细胞荷瘤鼠上肿瘤生长有抑制作用（图7）。

集萃药康商城huHSC-NCG两种可供选购小鼠品系：

1、huHSC-NCG(IN)

2、huHSC-NCG(CH)

3、NCG-M

huHSC-NCG小鼠模型各品系临床试验数据：

1、huHSC-NCG-hIL15-- NK细胞相关治疗策略的非临床研究模型

huHSC-NCG-hIL15 (品系编号：T004886) 能重建有功能性的T细胞和NK细胞，生存周期大于39周，可用于肿瘤免疫治疗药物的研究。与huHSC-NCG小鼠相比，5周龄左右huHSC-NCG-hIL15小鼠外周血中hCD45+白细胞水平已达20%以上，CD56+NK 细胞重建水平已达15%，随周龄增加，人源的NK细胞重建水平逐渐增加。同时，hCD3+ T 细胞水平随周龄逐渐增加，且分化出hCD4+及hCD8+ T细胞亚群（图8）。

图8 huHSC-NCG及huHSC-NCG-hIL15小鼠外周血中人源化重建水平检测

基于huHSC-NCG-hIL15的体外药效实验将对数生长期人淋巴瘤Raji细胞接种到huHSC-NCG-hIL15小鼠皮下，待肿瘤生长至平均体积约40-50mm³时，随机分为PBS组，Rituximab给药组及Blincyto给药组，并使用相应的药物进行治疗（图9）。

图9 基于huHSC-NCG-hIL15小鼠的体内药效分析

结果显示：Rituximab组（TGI=48.95%）及Blincyto组（TGI=59.67%）对huHSC-NCG-hIL15的Raji细胞荷瘤鼠上肿瘤生长有抑制作用。

2、HSC-NCG-X--助力红系/地贫研究非临床研究模型

集萃药康自主研发的NCG-X小鼠以NCG重度免疫缺陷鼠为背景模型，利用Cas9技术在c-Kit基因中引入了W41点突变。该品系具有T/B/NK细胞免疫缺陷以及造血干细胞功能抑制的特点，同时，该品系无需接受辐射即可接受人造血干细胞移植，重建T细胞、B细胞、红系细胞，是一种良好的人类造血干细胞移植和研究地贫的模型。

图10.在C57BL6J、NCG和NCG-X小鼠中T细胞、B细胞、NK细胞、红细胞和血红蛋白表达情况

图11.NCG-X小鼠进行人HSC重建后流式检测图

NCG-X小鼠进行人HSC重建后流式检测结果显示，NCG-X小鼠与辐照后的NCG小鼠相比，NCG-X小鼠不需要辐照即可高效重建人免疫系统，且重建后hCD45+比例增加。

图12.NCG-X小鼠人HSC重建后红细胞情况

NCG-X小鼠人HSC重建31周流式检测发现，与辐照后的NCG小鼠相比，NCG-X小鼠骨髓中的红细胞及髓系细胞重建比例显著增加。

3、NCG-M可重建髓系细胞非临床研究模型

在重建人类免疫系统时，由于种属间的差异，小鼠的细胞因子往往不能很好地作用于人的造血细胞，因此重建后的T细胞虽然应答良好，但髓系发育非常有限。为提高人源免疫细胞的植入，集萃药康通过基因编辑技术获得自主产权品系NCG-M(品系编号:T036669)人源化小鼠模型。该模型包含人类编码干细胞因子、粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子2和白细胞介素-3的基因。可以更好的促进髓系细胞的发育和扩增，并提高患者来源急性髓系白血病细胞的植入效率。

huHSC-NCG及huHSC-NCG-M小鼠外周血免疫重建表型

图13. huHSC-NCG和huHSC-NCG-M小鼠的体重变化、GvHD评分及生存曲线情况

图14. huHSC-NCG和huHSC-NCG-M小鼠外周血中各细胞组份的重建情况

NCG与NCG-M小鼠辐照清髓后尾静脉接种5×104 CD34+造血干细胞移植，在重建后6、10、14和18周收集huHSC-NCG及huHSC-NCG-M小鼠外周血，采用流式细胞技术检测huHSC-NCG小鼠及huHSC-NCG-M小鼠人源化进程。与huHSC-NCG免疫重建小鼠相比，huHSC-NCG-M能够重建出更高水平的人源白细胞，且重建的免疫细胞谱系更多样化，尤其是能够产生hCD33+髓系细胞和hCD14+hCD33+单核细胞群。

集萃药康致力于为全球生命医学研究者与医药研发企业提供一流的小鼠模型，以提高药物研发临床前成功率。目前NCG系列正在火热售卖中！