TLR9人源化小鼠（B-hTLR9 mice）的應用

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B-hTLR9小鼠基本信息

 

TLR9（Toll-like receptor 9） 是由TLR9基因編碼的一種蛋白質，也稱為CD289（分化抗原決定簇289），是Toll樣受體家族的一員。TLR9是表達于免疫系統細胞如樹突狀細胞、巨噬細胞和其他抗原提呈細胞內的重要受體。TLR9優先結合存在于細菌和病毒中的DNA，通常被DNA分子中未甲基化的CpG序列激活，從內質網移動到高爾基體和溶酶體，并與MyD88相互作用，從而觸發導致促炎細胞因子反應的信號級聯反應，主要是誘導I型干擾素、IL-6、TNF、IFN-α和IL-12的產生^[1]。癌癥、感染和組織損傷都可以調節TLR9的表達和激活。TLR9也是自身免疫性疾病的一個重要因子，目前正在積極研發TLR9的激動劑和拮抗劑，助力于調節自身免疫性炎癥。

      TLR9已被確認為系統性紅斑狼瘡（SLE）和結節性紅斑麻風病（ENL）的主要參與分子。TLR9的缺失加劇了SLE的進展，并導致樹突狀細胞的活化增加，使IgA和IFN-α的水平升高。在ENL患者單核細胞上TLR9高水平表達，并促進TNF、IL-6和IL-1β的分泌。自身免疫疾病也可以由活化細胞進行凋亡并被抗原呈遞細胞吞噬來觸發。細胞的激活導致脫甲基化，從而暴露出宿主DNA的CpG區，從而通過TLR9來激活炎癥反應^[2,3]。因此，TLR9激動劑和拮抗劑可能在多種炎癥疾病的治療中起到一定作用，目前該領域的研究也是非常活躍的。

      TLR9的表達會隨著癌癥類型不同有很大差異，乳腺癌和腎細胞癌中TLR9呈低水平表達，而卵巢癌、前列腺癌、非小細胞肺癌和神經膠質瘤等患者中TLR9呈高水平表達，目前尚不清楚癌癥是誘導TLR9表達上調，還是TLR9的高表達加速癌癥的發生，增加腫瘤細胞侵襲和增殖的能力^[4]。

             
  靶向TLR9信號的基于CpG的寡核苷酸也被作為潛在的抗癌藥物，它們模擬了TLR9的天然配體——未甲基化的細菌DNA。刺激TLR9信號轉導的免疫調節寡核苷酸（IMOs）也在火熱研發中，IMO-2055作為單一療法在小鼠模型中具有抗腫瘤活性，與化療藥物聯用時抗腫瘤效應增強^[5,6]。在I期臨床試驗中，評價了IMO-2055單獨使用以及與化療藥物吉西他濱或伊立替康聯合使用的安全性和免疫活性，聯用時IMO呈現更好的效果。目前IMO-2055正在進行兩項Ib臨床試驗中，一項是在非小細胞肺癌患者中聯合使用貝伐珠單抗和厄洛替尼，另一項是在結腸癌患者中聯合使用利妥昔單抗和伊立替康^[7]。MGN-1703和MGN-1706是由非編碼DNA組成的雙莖環免疫調節佐劑，正在開發成為TLR9激動劑，這些化合物在臨床前模型中單獨使用均有抗癌作用^[8]，MGN-1703在治療前列腺癌和結直腸癌的I期臨床試驗中獲得了積極結果。

TLRs信號通路

圖1 TLRs信號通路^[1]

 

B-hTLR9小鼠蛋白表達分析

圖2 通過流式細胞術對野生型C57BL/6和B-hTLR9雜合鼠中TLR9蛋白表達進行分析。

收集野生型C57BL/6和B-hTLR9雜合鼠的脾細胞，并用種屬特異性抗TLR9抗體進行流式細胞術分析。

結果顯示：在C57BL/6和B-hTLR9雜合鼠的B細胞表面檢測到mTLR9，在B-hTLR9雜合鼠的B細胞表面檢測到hTLR9。

圖3 通過流式細胞術對野生型C57BL/6和B-hTLR9雜合鼠中TLR9蛋白表達進行分析。

收集野生型C57BL/6和B-hTLR9雜合鼠的脾細胞，并用種屬特異性抗TLR9抗體進行流式細胞術分析。

結果顯示：在C57BL/6和B-hTLR9雜合鼠的DC細胞表面檢測到mTLR9，在B-hTLR9雜合鼠的DC細胞表面檢測到hTLR9。

圖4 通過流式細胞術對野生型C57BL/6和B-hTLR9雜合鼠中TLR9蛋白表達進行分析。

收集野生型C57BL/6和B-hTLR9雜合鼠的脾細胞，并用種屬特異性抗TLR9抗體進行流式細胞術分析。

結果顯示：在C57BL/6和B-hTLR9雜合鼠的巨噬細胞表面檢測到mTLR9，在B-hTLR9雜合鼠的巨噬細胞表面檢測到hTLR9。

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參考文獻：
[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.