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实验动物

鼠库全书丨爱鼠要如何选择？BALB/c or C57BL/6？

2020年10月30日来源：集萃药康作者：集萃药康责任编辑：admin

摘要：在之前的鼠库全书中我们分别了解了小白BALB/c与小黑C57BL/6的故事，包括他们的历史、特性和特长等。他们都是我们非常喜爱的小鼠，但黑白小可爱也总有步调不一致的时候，这不免会给我们带来一些困惑，要如何选择适合的实验小鼠呢？现在让我们来深入对比，了解下他们的不同吧。

在之前的鼠库全书中我们分别了解了小白BALB/c与小黑C57BL/6的故事，包括他们的历史、特性和特长等。他们都是我们非常喜爱的小鼠，但黑白小可爱也总有步调不一致的时候，这不免会给我们带来一些困惑，要如何选择适合的实验小鼠呢？现在让我们来深入对比，了解下他们的不同吧。

2003年

C57BL/6N小鼠完成了基因组测序，是暨人类基因组计划完成后首个完成基因组测序的哺乳动物，此时成为了B/6N小黑鼠最引以为傲的高光时刻。

2005年

美国马里兰州癌症研究所Xin Chen教授发现，BALB/c小鼠比C57BL/6小鼠拥有更多的Treg细胞，同时对抑制CD4 + CD25-应答性T细胞更有敏感性（研究结果发表在《Journal of Leukocyte Biology》上），小鼠品系之间的免疫学差异逐渐被更多的关注。

2006年

美国国家环境卫生研究中心与加拿大Perlegen公司合作，完成了对BALB/c在内的15个小鼠品系的DNA测序，这些数据提供了小鼠品系之间许多复杂的遗传特征相关信息。

2011年

俄罗斯医学科学院的S. O. Abdulaeva教授在线发表题为《Morphofunctionalcharacteristic of the immune system in BALB/c and C57BL/6 mice》的研究，发现相较于C57BL/6小鼠，BALB/c小鼠的脾脏T区体积密度较高，NK细胞数量较少；而C57BL/6N小鼠脾脏NK细胞有更高的细胞抑制活性，且在同一抗原诱导下BALB/c小鼠体内细胞因子IL2、IL3、 IL4、IL10和 TNF-α的产生浓度更高，而C57BL/6 小鼠体内IL12的浓度更高。

因此，BALB/c与C57B/6小鼠的品系差异是遗传性的，并产生了很大的免疫学特征差异，在MHC分型、NK 细胞、Th细胞、Treg细胞及免疫反应上均有明显不同。

图1. BALB/c与C57BL/6小鼠免疫学差异

小白BALB/c与小黑C57BL/6的争奇斗艳小故事讲完了，现在再继续聊聊，在生命科学研究的应用上小黑鼠和小白鼠各有怎样的表现吧。

2018年，诺贝尔生理或医学奖颁发给詹姆斯·艾利森（James P. Allison）和本庶佑（Tasuku Honjo），以表彰他们发现了抑制负免疫调节的癌症疗法（CTLA-4、PD-1抗体药物），带来了免疫检查点靶向药物和过继免疫细胞疗法研发的热潮。

图2. 詹姆斯·艾利森（James P. Allison）和本庶佑（Tasuku Honjo）

集萃药康为助力生物医药研究，同时开发了基于BALB/c和C57BL/6两种背景的免疫检查点人源化小鼠模型，并在BALB/c 和 C57BL/6两种背景上构造一系列PDX和CDX模型，以观察不同抗体药物的疗效和毒理作用。我们发现虽然BALB/c和 C57BL/6在免疫系统上的差别比较细微，但在可接纳的瘤种类型、对抗体药物的药效响应程度以及毒副反应程度均有明显的差异。

一

BALB/c背景可接纳更多的瘤种类型，有更多的适应症选择空间。C57BL/6可选择的瘤种主要包括结肠癌、黑色素瘤、肺癌、胰腺癌、淋巴瘤；而BALB/c可选择的瘤种分布更为广泛，除了结肠癌、淋巴瘤、肺癌，还包含肝癌、乳腺癌、肉瘤、浆细胞瘤、肾癌等。

图3. 两个背景可接纳的肿瘤组织/细胞系类型对比

二

在抗体药物药效评价方面，我们发现C57BL/6背景的PD1人源化小鼠对不同剂量的PD1抗体药OPDIVO（BMS）或KEYTRUDA（默沙东）都非常敏感，但难以评价不同剂量药效差异，同样难以评价不同候选抗体间或联合用药的差异；而BALB/c背景的PD1人源化小鼠对PD1抗体单药的反应给予其他药物作用空间，更适合用于评价联合疗法，或比较多种不同的候选药。

图4. O.K. response on GPT's C57BL/6-hPD1 model

图5. Combination studies on BALB/c-hPD1 model

三

在评价免疫检查点抗体药物的安全性方面，BALB/c背景的免疫检查点人源化小鼠模型比C57BL/6背景更易出现一系列与临床一致的不良反应。我们在BALB/c-hPD1/hCTLA4及B6-hPD1/hCTLA4两种人源化小鼠上进行anti-hPD1（Keytruda）联合anti-hCTLA4（Yervoy）用药后的毒性对比，结果发现，与B6背景人源化小鼠对比，联合治疗组的BALB/c-hPD1/hCTLA4出现了一系列与临床一致的不良反应，如小鼠的死亡、关节炎及皮炎症状、严重的肠道出血、严重的心脏毒性、对器官炎性细胞浸润。因此BALB/c背景的免疫检查点人源化小鼠可能是大分子药物临床前毒理评价的更理想模型。

图6. 给予抗体治疗后，B6-hPD1/hCTLA4模型（左）生存率正常，BALB/c-hPD1/hCTLA4模型联合用药组（右）出现死亡。

图7. 联用组处理后，BALB/c-hPD1/hCTLA4小鼠再现了临床观察到的关节肿胀、皮肤炎症引起的局部脱毛表型，而B6-hPD1/hCTLA4小鼠未出现明显变化

图8. 联合给药后，BALB/c-hPD1/hCTLA4小鼠出现了肠出血表型

图9. 较高的LDH和CK水平(血清学检测到的心脏护理质量指标)表明BALB/c背景小鼠更容易引起心脏受损。

图10. anti-hPD1抗体与anti-hCTLA4抗体联用后，BALB/c-hPD1/hCTLA4小鼠出现多器官的炎性细胞浸润。

综上数据可看出，C57BL/6小黑鼠和BALB/c小白鼠有不同的肿瘤选择类型，而BALB/c小白鼠的选择空间更广；另外在可接种肿瘤的前提下，C57BL/6小黑鼠更适合单个免疫检查点抗体药物的药效评价，而BALB/c小白鼠在进行联合疗法的药效评价方面具有优势；最后BALB/c小白鼠的人源化小鼠模型比C57BL/6背景更易出现一系列与临床一致的毒副反应，更适合抗体药物的安全性评价。

集萃药康基于BALB/c和 C57BL/6两种背景品系，开发出一系列具有自主产权的免疫检查单靶点、双靶点及三靶点的人源化小鼠模型供您选择。我们将小鼠的免疫检查点基因编码胞外区的部分替换为相应的人源基因片段，可全方位识别并评价针对人类免疫检查点的抗体；同时保留的鼠源跨膜及胞内部分保证了正常的胞内信号转导，为抗体药效及安全性评价提供理想的动物模型。