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收藏PBMC(人外周血单个核细胞)移植是免疫缺陷小鼠中快速重建人源T细胞的主流方法,相较于耗时较长的CD34+造血干细胞移植,实验周期更短,广泛用于GvHD模型构建、过继性细胞治疗、溶瘤病毒及免疫检查点药物评价等领域。
人PBMC免疫重建方法
小鼠的选择
一般选择5-6周龄,雌性,个体体重差在3g差内。
人PBMC的复苏
37℃预热含10%FBS的RPMI1640完全培养基,4℃冰箱预冷不含10%FBS的RPMI1640培养基。
戴上防爆面罩及防冻手套后,将冻存管从液氮中迅速取出,立即放入37℃水浴锅中解冻。晃动冻存管,直至剩余少许冰晶时取出,此过程约2min。
注意:不要让水没过冻存管。
在生物安全柜中打开冻存管,将冻存管中的细胞转移至已加入10 mL预热的完全培养基的离心管中,然后用1mL预热的培养基冲洗冻存管,并将其转移至离心管。
将细胞悬液在4℃条件下,400g离心10min,巴氏管吸弃上清。
加入1mL预冷的不含10%FBS的RPMI1640培养基重悬细胞并混匀,取20μL细胞悬液,用countstar计数仪AO/PI进行细胞计数。
根据计数结果,重悬细胞,调整细胞浓度,转移至2mL的EP管中,置于冰上,准备注射。
注意事项:
① 在操作过程中,如发现死细胞团块,第一时间把死细胞团块用移液枪吸出来,防止死细胞释放的DNA导致细胞成团,影响后续实验;
② 巴氏吸管吸弃上清时,留一点在管底,避免同时把细胞吸走;
③ 细胞计数取细胞悬液时,需要充分混合均匀, 避免影响计数的准确性。
人PBMCs尾静脉注射
用1mL移液器混匀EP管中的细胞悬液,将1 mL注射器的注射针头拔掉换上粗针头(1.2*38 mm),吸取细胞悬液,每次吸取注射2-3只小鼠的细胞量,轻轻震荡排出注射器内的气泡,然后换上注射器原装针头,轻推注射器推杆,直至看到针头处有细胞悬液。
将待注射的动物从笼具内取出,保定在固定器内,使尾巴外露,固定好后检查小鼠,确保小鼠的鼻部露出可正常呼吸。
将小鼠固定器在实验操作台上固定好,确保不会来回移动。
用酒精擦拭尾部血管使其扩张,并可使皮肤角质软化。然后将尾部向左或向右拧90°,使一侧尾静脉朝上,左手拇指和食指捏住尾巴需要进针部位的远心端(尾端) ,右手持注射器,使针头与静脉平行,且针尖截面朝上。从食指平面位置进针,进针约3-5mm,刺入后先缓慢推注少量悬液,如无阻力,表示针头已进入静脉,可继续注入细胞悬液。
注射完毕后用无菌干棉球按住进针位置,拔针,持续按压,直到不出血即可。
将小鼠放回原笼盒,在笼卡上填写注射信息。
注意事项:
① 注射前必须将注射器里的空气排干净;
② 注射时应先少量推注,确定针头在静脉内,再开始注射,如有阻力,不可强推,防止血管破损;
③ 尾静脉注射时要尽量缓慢,不可过快。
在PBMC重建中,实验变量多、重复性差、GvHD是的常见问题。百奥动物通过donor筛选、细胞敏感性分析及接种时间优化,系统性减少变量,助力实验稳定性提升,并基于B-NDG小鼠研发B-NDG B2m KO mice plus、B-NDG MHC I/II DKO mice plus等一些列小鼠,有效改善小鼠PBMC重建后的GvHD,延长实验窗口期。
部分PBMC重建数据展示
构建GvHD模型,比较不同品系小鼠减轻GvHD的效果

对B-NDG、B-NDG B2m KO plus 以及B-NDG MHC I/II DKO plus 小鼠中人 PBMCs 植入诱导的 GvHD 严重程度的比较。
5周龄雌性B-NDG小鼠、B-NDG B2m KO plus 和B-NDG MHC I/II DKO plus 小鼠用1.0 Gy照射,然后在第0天(n=6)静脉植入来自三个健康供体(供体1-3)的人PBMCs(5×106)。用Kaplan-Meier生存曲线分析小鼠的存活率。每周测量两次体重。GvHD的临床症状每周评分两次。结果表明,与B-NDG小鼠或B-NDG B2m KO plus 小鼠相比,B-NDG MHC I/II DKO plus 小鼠中MHC I/II双重敲除可以显著延长人PBMC植入诱导的GvHD的寿命并减轻其严重程度。因此,B-NDG MHC I/II DKO plus 小鼠对于改善移植PBMC后GvHD症状确实优于B-NDG小鼠和B-NDG B2m KO plus小鼠。值表示为平均值±SEM。
人PBMC重建的B-NDG小鼠的体内药效评价


使用人PBMCs重建的B-NDG小鼠建立人结肠癌CDX原位模型,并验证其抗人PD-L1抗体药效。
将人PBMCs (5E6)静脉植入B-NDG小鼠(雌性,7周龄,n=6)。将人结肠癌细胞系B-Tg (Luc) RKO细胞(1E6)原位接种于B-NDG小鼠结肠组织中。在肿瘤接种后3天腹腔注射抗人PD-L1抗体(内部合成)。结果显示,抗人PD-L1抗体在原位结肠癌模型中显著抑制肿瘤生长,表明人PBMCs重建的B-NDG小鼠可成功建立结肠原位肿瘤模型,并验证抗人抗体的体内药效。数值以平均值±SEM表示。

使用人PBMCs重建的B-NDG 小鼠建立NUGC4人胃癌模型,并验证其抗人 CD3/CLDN18.2 双特异性抗体药效 。
将人 PBMCs(5E6)静脉移植入 B-NDG 小鼠(雌性,7 周龄,n=6)。在 PBMCs 移植 7 天后,将人胃癌细胞系 NUGC4(5E6)皮下接种。在肿瘤接种 7 天后,腹腔注射抗人 CD3/CLDN18.2 双特异性抗体(AMG 910,内部研发)。当肿瘤体积达到 50 - 80 mm3且人血 hCD45+细胞百分比≥10%时,将动物分为对照组和治疗组,并开始给药。结果显示,在给药期间,重建的人 CD45+细胞百分比持续增加。抗人 CD3/CLDN18.2 双特异性抗体显示出显著的剂量依赖性肿瘤抑制作用。表明人PBMCs重建的 B-NDG 小鼠可成功建立胃癌模型,并验证双特异性抗体的体内药效。数值以平均值±标准误表示。
人PBMC重建的B-NDG B2m KO plus小鼠的体内药效评价


将人PBMCs (1E7)注射到B-NDG B2m KO plus小鼠中,皮下植入人结肠癌RKO细胞(5E6) (n=7/8)。当肿瘤体积达到约100-150 mm3时,将小鼠分组。腹腔注射抗人PD-1抗体(Pembrolizumab)和抗人CTLA4抗体(Ipilimumab)。结果表明,抗hPD -1抗体和抗人CTLA4抗体联合使用可有效抑制肿瘤生长,说明人PBMC重建的B-NDG B2m KO plus小鼠为体内抗体评价提供了强有力的临床前模型。数值以平均值±SEM表示。

将人PBMCs (5E6)植入B-NDG B2m KO plus小鼠(雌性,9周龄,n=6)后,皮下植入人RKO细胞(5E6)。当肿瘤大小约为100 mm3时,将动物分为对照组和治疗组。结果表明:抗PD-1×PD-L1双特异性抗体有明显的抑瘤作用,说明人PBMC重建的B-NDG B2m KO plus小鼠为体内抗体评价提供了一个强有力的临床前模型。数值以平均值±SEM表示。
人PBMC重建的B-NDG MHC I/II DKO小鼠的体内药效评价

使用人PBMC重建的B-NDG MHC I/II DKO mice plus建立NCI-N87人胃癌模型,并验证抗hCD3/hHER2双特异性抗体的药效。
将人胃癌细胞系NCI-N87(1×107)皮下接种于B-NDG MHC I/II DKO plus小鼠。接种细胞系3天后,将人PBMCs(1×107)静脉植入B-NDG MHC I/II DKO plus 小鼠(雌性,6-9周龄,n=6)。肿瘤接种后3天,腹腔注射抗hCD3/hHER2 BsAb类似物(内部合成)和抗hHER2抗体曲妥珠单抗类似物(内部合成)。当肿瘤体积达到100mm3时,将动物分为对照组和治疗组。结果显示,抗hCD3/hHER2双特异性抗体有明显的抑瘤作用,说明人PBMC重建的B-NDG MHC I/II DKO plus小鼠为体内抗体评价提供了一个强有力的临床前模型。数值以平均值±SEM表示。