TLR9人源化小鼠（B-hTLR9 mice）的应用

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B-hTLR9小鼠基本信息

 

TLR9（Toll-like receptor 9） 是由TLR9基因编码的一种蛋白质，也称为CD289（分化抗原决定簇289），是Toll样受体家族的一员。TLR9是表达于免疫系统细胞如树突状细胞、巨噬细胞和其他抗原提呈细胞内的重要受体。TLR9优先结合存在于细菌和病毒中的DNA，通常被DNA分子中未甲基化的CpG序列激活，从内质网移动到高尔基体和溶酶体，并与MyD88相互作用，从而触发导致促炎细胞因子反应的信号级联反应，主要是诱导I型干扰素、IL-6、TNF、IFN-α和IL-12的产生^[1]。癌症、感染和组织损伤都可以调节TLR9的表达和激活。TLR9也是自身免疫性疾病的一个重要因子，目前正在积极研发TLR9的激动剂和拮抗剂，助力于调节自身免疫性炎症。

      TLR9已被确认为系统性红斑狼疮（SLE）和结节性红斑麻风病（ENL）的主要参与分子。TLR9的缺失加剧了SLE的进展，并导致树突状细胞的活化增加，使IgA和IFN-α的水平升高。在ENL患者单核细胞上TLR9高水平表达，并促进TNF、IL-6和IL-1β的分泌。自身免疫疾病也可以由活化细胞进行凋亡并被抗原呈递细胞吞噬来触发。细胞的激活导致脱甲基化，从而暴露出宿主DNA的CpG区，从而通过TLR9来激活炎症反应^[2,3]。因此，TLR9激动剂和拮抗剂可能在多种炎症疾病的治疗中起到一定作用，目前该领域的研究也是非常活跃的。

      TLR9的表达会随着癌症类型不同有很大差异，乳腺癌和肾细胞癌中TLR9呈低水平表达，而卵巢癌、前列腺癌、非小细胞肺癌和神经胶质瘤等患者中TLR9呈高水平表达，目前尚不清楚癌症是诱导TLR9表达上调，还是TLR9的高表达加速癌症的发生，增加肿瘤细胞侵袭和增殖的能力^[4]。

             
  靶向TLR9信号的基于CpG的寡核苷酸也被作为潜在的抗癌药物，它们模拟了TLR9的天然配体——未甲基化的细菌DNA。刺激TLR9信号转导的免疫调节寡核苷酸（IMOs）也在火热研发中，IMO-2055作为单一疗法在小鼠模型中具有抗肿瘤活性，与化疗药物联用时抗肿瘤效应增强^[5,6]。在I期临床试验中，评价了IMO-2055单独使用以及与化疗药物吉西他滨或伊立替康联合使用的安全性和免疫活性，联用时IMO呈现更好的效果。目前IMO-2055正在进行两项Ib临床试验中，一项是在非小细胞肺癌患者中联合使用贝伐珠单抗和厄洛替尼，另一项是在结肠癌患者中联合使用利妥昔单抗和伊立替康^[7]。MGN-1703和MGN-1706是由非编码DNA组成的双茎环免疫调节佐剂，正在开发成为TLR9激动剂，这些化合物在临床前模型中单独使用均有抗癌作用^[8]，MGN-1703在治疗前列腺癌和结直肠癌的I期临床试验中获得了积极结果。

TLRs信号通路

图1 TLRs信号通路^[1]

 

B-hTLR9小鼠蛋白表达分析

图2 通过流式细胞术对野生型C57BL/6和B-hTLR9杂合鼠中TLR9蛋白表达进行分析。

收集野生型C57BL/6和B-hTLR9杂合鼠的脾细胞，并用种属特异性抗TLR9抗体进行流式细胞术分析。

结果显示：在C57BL/6和B-hTLR9杂合鼠的B细胞表面检测到mTLR9，在B-hTLR9杂合鼠的B细胞表面检测到hTLR9。

图3 通过流式细胞术对野生型C57BL/6和B-hTLR9杂合鼠中TLR9蛋白表达进行分析。

收集野生型C57BL/6和B-hTLR9杂合鼠的脾细胞，并用种属特异性抗TLR9抗体进行流式细胞术分析。

结果显示：在C57BL/6和B-hTLR9杂合鼠的DC细胞表面检测到mTLR9，在B-hTLR9杂合鼠的DC细胞表面检测到hTLR9。

图4 通过流式细胞术对野生型C57BL/6和B-hTLR9杂合鼠中TLR9蛋白表达进行分析。

收集野生型C57BL/6和B-hTLR9杂合鼠的脾细胞，并用种属特异性抗TLR9抗体进行流式细胞术分析。

结果显示：在C57BL/6和B-hTLR9杂合鼠的巨噬细胞表面检测到mTLR9，在B-hTLR9杂合鼠的巨噬细胞表面检测到hTLR9。

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参考文献：
[1] Iwasaki, A. & Medzhitov, R. Toll-like receptor control of the adaptive immune responses. Nature Immunol. 5, 987–995 (2004).
[2] Dias AA, Silva CO, Santos JP, Batista-Silva LR, Acosta CC, Fontes AN, Pinheiro RO, Lara FA, Machado AM, Nery JA, Sarno EN, Pereira GM, Pessolani MC (September 2016). DNA Sensing via TLR-9 Constitutes a Major Innate Immunity Pathway Activated during Erythema Nodosum Leprosum.J Immunol. 197 (5): 1905–13.
[3] Christensen SR, Shupe J, Nickerson K, Kashgarian M, Flavell RA,Shlomchik MJ (September 2006). Toll-like receptor 7 and TLR9 dictate autoantibody specificity and have opposing inflammatory and regulatory roles in a murine model of lupus. Immunity. 25 (3): 417–28.
[4] Martínez-Campos C, Burguete-García AI, Madrid-Marina V (March 2017). Role of TLR9 in Oncogenic Virus-Produced Cancer. Viral Immunol. 30 (2): 98–105.
[5] Agrawal, S. & Kandimalla, E. R. Synthetic agonists of Toll‑like receptors 7, 8 and 9. Biochem. Soc. Trans. 35,1461–1467 (2007).
[6] Goodchild, A. et al. Primary leukocytescreens for innate immune agonists. J. Biomol. Screen 14, 723–730 (2009).
[7] Krieg, A. M. Toll‑like receptor 9 (TLR9) agonists in the treatment of cancer. Oncogene 27, 161–167 (2008).
[8] Kochling, J. et al. Anti‑tumor effect of DNA‑based vaccination and dSLIMimmunomodulatory molecules in mice with Ph+ acute lymphoblastic leukaemia. Vaccine 26, 4669–4675 (2008)
[9] Mifsud EJ, Tan AC, Jackson DC. TLR Agonists as Modulators of the Innate Immune Response and Their Potential as Agents Against Infectious Disease. Front Immunol. 2014 Mar 3;5:79.