新品速递丨补体系统新靶点药物研究模型B-hC5AR1 mice&B-hC5/hC5AR1 mice|BioMice百奥动物

为了能在小鼠体内验证人源化C5AR1抗体药的体内药效及毒性，百奥赛图开发了C5和C5AR1人源化小鼠（ B-hC5AR1 mice，B-hC5/hC5AR1 mice），通过同源重组的方式分别将鼠的C5和C5ar1基因敲除并替换为人的C5和C5AR1基因。因为已有研究证实小鼠的C5a与人的C5AR1的亲和力类似^[1]，所以可以使用B-hC5AR1小鼠来评价抗人C5AR1抗体的体内药效；使用B-hC5/hC5AR1小鼠评价抗人C5或抗人C5AR1抗体的体内药效及毒性。

基因功能介绍

补体系统是天然免疫系统的一个重要组成部分，在许多保护性免疫进程中起到重要作用。但通过补体系统获益的同时，补体系统异常的激活（尤其是针对自体组织，而不是外来病原体）被认为是许多人类炎症疾病和自身免疫疾病的发病机制之一。补体系统具有三条激活途径，包括经典途径、凝集素途径和旁路途径。这三种途径最终都会产生C5，即C5是参与三条补体活化途径的固有成分，也是必经途径。C5可被C5转化酶裂解为小片段C5a和大片段C5b：C5a游离于液相，能够与其受体C5aR或C5L2结合发挥过敏毒素、趋化因子等活性；C5b可与C6结合为稳定的C5b6复合物，继而自发与C7、C8、C9结合为C5b-9复合物，也被称为攻膜复合物（MAC），如图1。正常状态下的血清中能检测到C5，C5主要累积部位为肝脏，主要由巨噬细胞、粒细胞和树突状细胞等细胞分泌产生。

C5AR1（补体C5a受体1）是一种经典的G蛋白偶联受体，主要在粒细胞、单核细胞、树突状细胞和多种肿瘤组织中的MDSCs（骨髓源性抑制细胞）上表达。MDSCs是一系列固有免疫细胞，这种异质性的未成熟细胞群在抑制T细胞的相关反应中起重要作用。在肿瘤发病过程中，C5a通过直接结合MDSCs表面的受体将MDSCs吸引到肿瘤部位，同时C5a还通过与其他类型的细胞结合，促进其释放细胞因子，从而吸引MDSCs迁移到肿瘤部位。肿瘤部位的MDSCs能促进肿瘤血管生成并提高致瘤细胞因子的浓度，还能抑制T细胞的活化和NK细胞的细胞毒性^[2]。

from clipboard

图1. 补体系统^[3]

图2. C5a和MDSCs之间的相互作用^[2]

B-hC5AR1 mice

基本信息

from clipboard

免疫细胞分型

from clipboard

纯合B-hC5AR1小鼠脾中的各类型免疫细胞与野生鼠相比无差异。脾细胞来源于雌性野生型C57BL/6和纯合B-hC5AR1小鼠 (n=3, 7周龄)，使用流式细胞术检测各类型免疫细胞的比例。(A，B) 各类型免疫细胞在CD45+细胞中的比例；(C，D) 3种T细胞亚型在CD3+细胞中的比例。结果显示：纯合B-hC5AR1 小鼠中T细胞、B细胞、NK细胞、树突状细胞、颗粒细胞、单核细胞、巨噬细胞、CD4+T细胞、CD8+T细胞和Treg细胞在脾细胞中的比例与野生鼠中细胞的比例类似。以上结果说明使用人源C5AR1基因替换鼠源基因没有改变脾中各类型免疫细胞的发育与分化。

我们还检测了淋巴结和血细胞中各类型免疫细胞的比例，结果也显示人源化小鼠与野生型小鼠无差异，数据未展示。

B-hC5/hC5AR1 mice

基本信息

蛋白表达检测

在杂合B-hC5/hC5AR1小鼠的血清中检测到人源C5蛋白的表达。分别收集野生型C57BL/6（+/+）和杂合B-hC5/hC5AR1(H/+)小鼠的血清，使用ELISA检测C5的表达。结果显示：在野生型小鼠的血清中只能检测到鼠源C5蛋白的表达；而在杂合B-hC5/hC5AR1小鼠中能检测到人源和鼠源C5蛋白的表达。

from clipboard

在杂合B-hC5/hC5AR1小鼠的骨髓中检测到人源C5AR1蛋白的表达。分别收集野生型C57BL/6（+/+）和杂合B-hC5/hC5AR1(H/+)小鼠的骨髓，使用流式细胞术检测C5AR1的表达。结果显示：在野生型小鼠的骨髓中只能检测到鼠源C5AR1蛋白的表达；而在杂合B-hC5/hC5AR1小鼠中能检测到人源和鼠源C5AR1蛋白的表达。

参考文献

[1] Guzman CB， Zhang XM， Liu R， et al. Treatment with LY2409021， aglucagon receptor antagonist， increases liver fat in patients with type 2 diabetes[J]. Diabetes Obes Metab， 2017，19(11):1521-1528. DOI:10.1111/ dom.12958.

[2] O′Harte FP， Franklin ZJ， Irwin N. Two novel glucagon receptor antagonists prove effective therapeutic agents in high-fat-fed and obese diabetic mice [ J]. Diabetes Obes Metab， 2014， 16 ( 12): 1214-1222. DOI: 10.1111/ dom.12360.

[3] Trouw, L.A., Pickering, M.C. & Blom, A.M. The complement system as a potential therapeutic target in rheumatic disease. Nat Rev Rheumatol 13, 538-547 (2017).