CN106244552A - 一种弥漫性大b细胞型淋巴瘤动物模型的建立方法及其应用 - Google Patents

一种弥漫性大b细胞型淋巴瘤动物模型的建立方法及其应用 Download PDF

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刘钊
王文方
丁飞
李军民
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Abstract

本发明提供一种弥漫性大B细胞型淋巴瘤动物模型的建立方法,包括:(1)接种和(2)鉴定。由本发明的方法获得的模型具有稳定传代型腔强的特点,并保持原代DLBCL的生物学特性,所以比目前广泛应用的其他模型具有更广阔的应用价值。稳定传代后成瘤周期短(约20天),发病后小鼠生命体征稳定时间长(≥22天),所以无论是在从事发病机制相关还是治疗相关的研究中,均能很大程度上反应病人体内真实的状况,使得研究成果的转化有据可循,并且能够更加快速地将研究的成果向临床转化,对进一步开展有临床应用前景的研究有很大价值。

Description

一种弥漫性大B细胞型淋巴瘤动物模型的建立方法及其应用
技术领域
本发明涉及生物医药领域,具体来说,涉及一种弥漫性大B细胞型淋巴瘤动物模型的建立方法及其应用。
背景技术
目前针对弥漫性大B细胞型淋巴瘤(DLBCL)的研究均基于细胞系及各种小鼠模型,具体来说有以下几种:1)体外传代的人DLBCL细胞系;2)在小鼠的B细胞中转基因过表达DLBCL相关的癌基因如Bcl-6和c-Myc等来诱导DLBCL样肿瘤产生;3)通过逆转录病毒或慢病毒等方法感染小鼠骨髓细胞产生DLBCL肿瘤细胞,再移植到免疫缺陷型小鼠体内的一种动物模型。其中,这种以肿瘤细胞移植免疫缺陷型动物制造DLBCL模型是最接近疾病本身的一种研究方法,但目前尚未见人原发DLBCL细胞在免疫缺陷型动物体内稳定传代的报道。
人DLBCL肿瘤细胞系是原代细胞经连续传代形成的,在连续传代过程中,由于体外培养环境无法完全模拟体内生物学环境会造成细胞的性状发生较明显的变化。此外,其他模型,如表达BCL-6和c-Myc等的小鼠模型,尚不能完全模拟人DLBCL细胞异质性等特性,最终均会导致应用研究的失真。
因此,我们需要一种新的方法用于真实反映DLBCL的疾病特征,为进一步研究DLBCL细胞在体内生物学行为及试制新的治疗方法提供一种可靠的途径。
发明内容
本发明的目的是提供一种防锦纶沾色的锦/棉交织物染色方法,与现有整理方法相比,本发明由本发明的方法获得的模型具有稳定传代型腔强的特点,并保持原代DLBCL的生物学特性,所以比目前广泛应用的其他模型具有更广阔的应用价值。稳定传代后成瘤周期短(约20天),发病后小鼠生命体征稳定时间长(≥22天),所以无论是在从事发病机制相关还是治疗相关的研究中,均能很大程度上反应病人体内真实的状况,使得研究成果的转化有据可循,并且能够更加快速地将研究的成果向临床转化,对进一步开展有临床应用前景的研究有很大价值。
为了实现上述目标,本发明提供一种弥漫性大B细胞型淋巴瘤动物模型的建立方法,包括以下步骤:(1)接种:将弥漫性大B细胞型淋巴瘤细胞接种至一NOD/SCID严重联合 免疫缺陷小鼠;(2)鉴定:明确肿瘤生长大于1~2cm或者在外周血中检测到肿瘤细胞存在后,收集肿瘤组织及细胞并进行鉴定。
所述NOD/SCID严重联合免疫缺陷小鼠因其既缺乏T和B淋巴细胞功能、又有先天免疫缺陷,且不易发生免疫逃逸的特点,成为是本领域常见的动物模型,在医药领域常以NOD/SCID严重联合免疫缺陷小鼠作为在体环境工具,用以进行血液病学、肿瘤学实验研究。在本发明中,就是利用所述NOD/SCID严重联合免疫缺陷小鼠的特点,将其作为肿瘤重建的在体环境工具进而进行研究。
在本发明一实施例中,所述(1)接种步骤采用皮下移植法,将所述弥漫性大B细胞型淋巴瘤组织块直接移植至小鼠肋腹部;或者将由所述弥漫性大B细胞型淋巴瘤组织块制得的悬液移植至小鼠肋腹部。
在本发明一实施例中,所述皮下移植法包括:手术方法或皮下注射方法。
在本发明一实施例中,所述弥漫性大B细胞型淋巴瘤组织块是在无菌条件下将弥漫性大B细胞型淋巴瘤组织剪切为1~2mm而获得。
在本发明一实施例中,所述悬液的制备方法包括:(1)在无菌条件下将弥漫性大B细胞型淋巴瘤组织剪切为1~2mm而获得组织块;(2)将步骤(1)获得的组织块放入IV型胶原酶IMDM溶液中,并在37℃下消化,每1小时收集细胞一次,至少收集一次。
在本发明一实施例中,所述IV型胶原酶IMDM溶液的浓度为1mg/ml。
在本发明一实施例中,所述方法还包括:(3)传代:前次接种后,在明确肿瘤生长大于1~2cm或者在外周血中检测到肿瘤细胞存在时,收集肿瘤组织及细胞并进行接种传代。
也就是说,在本发明中,采取两种接种方法。因此,在本发明的一较优实施例中,提供一种弥漫性大B细胞型淋巴瘤动物模型的建立方法,包括以下步骤:
(1)接种:
将新鲜的原代人DLBCL组织以物理方式切碎至1~2mm,以获得DLBCL组织块,通过手术将所述DLBCL组织块皮下移植至NOD/SCID严重联合免疫缺陷小鼠的肋腹部;
(2)鉴定:
明确肿瘤生长大于1~2cm或者在外周血中检测到肿瘤细胞存在后,收集肿瘤组织及细胞并进行鉴定,同时可进行接种传代;
(3)传代
传代接种的方式与步骤(1)的方式相同。
或者,在本发明一较佳实施例中,提供一种弥漫性大B细胞型淋巴瘤动物模型的建立方法,包括以下步骤:
(1)接种:
将新鲜的原代人DLBCL组织以物理方式切碎至1~2mm而获得组织块,将组织块放入IV型胶原酶IMDM溶液中,并在37℃下消化,每1小时收集细胞一次,至少收集一次,从而获得悬液;优选地,收集三次;
通过皮下注射将获得的悬液皮下移植至NOD/SCID严重联合免疫缺陷小鼠的肋腹部;
(2)鉴定:
明确肿瘤生长大于1~2cm或者在外周血中检测到肿瘤细胞存在后,收集肿瘤组织及细胞并进行鉴定,同时可进行接种传代;
(3)传代
传代接种的方式与步骤(1)的方式相同。
本发明还提供一种由上述方法制得的动物模型在建立淋巴瘤干细胞基础模型中的应用。
本发明还提供一种由上述方法制得的动物模型在治疗淋巴瘤中的应用。
异种移植的关键点在于实验对象的取材、处理手法和移植宿主的管理、饲养。本研究旨在原有的工作基础上,通过多部位接种方式分别建立GCB型和ABC型的原代DLBCL体内模型,这将是观察DLBCL细胞在体内与各种基质细胞相互作用、探索DLBCL发病机理、区别DLBCL不同分子类型比较以及开发新型靶向治疗药物(如抗血管生成类药物)等方面研究是非常好的研究模型。人们可能通过对该类模型的研究,对DLBCL的发病机理有更深入更真实的认识,对于开发有效治疗药物有非常大的帮助。因此,该模型比目前广泛应用的其他模型具有更广阔的应用价值,无论是发病机制相关还是治疗相关的,均能很大程度上反应病人体内真实的状况,使得研究成果的转化有据可循,并且能够更加快速地将研究的成果向临床转化,对进一步开展有临床应用前景的研究有很大价值。
由本发明的方法获得的模型具有稳定传代型腔强的特点,并保持原代DLBCL的生物学特性,所以比目前广泛应用的其他模型具有更广阔的应用价值。稳定传代后成瘤周期短(约20天),发病后小鼠生命体征稳定时间长(≥22天),所以无论是在从事发病机制相关还是 治疗相关的研究中,均能很大程度上反应病人体内真实的状况,使得研究成果的转化有据可循,并且能够更加快速地将研究的成果向临床转化,对进一步开展有临床应用前景的研究有很大价值。
附图说明
图1是人DLBCL细胞在NOD/SCID小鼠体内成瘤情况;
图2A和图2B是来源于人类DLBCL细胞在严重免疫缺陷小鼠(NOD/SCID)中的植入情况;
图3A和3B是各代肿瘤石蜡切片在显微镜下形态;
图4A至4C是CY原代和各代动物模型的肿块组织CD20、CD3、CD10、Bcl-6、MUM1、Ki-67、Bcl-2免疫组化结果及比较;
图5A至5C是ZML原代和各代动物模型的肿块组织CD20、CD3、CD10、Bcl-6、MUM1、Ki-67、Bcl-2免疫组化结果及比较;
图6A是原代组织在石蜡切片中用FISH检测IgH,IgH/Bcl-2;
图6B是CY与ZML模型的肿瘤组织在免疫球蛋白重链重排检测。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做详细的说明,实施例旨在解释而非限定本发明的技术方案。
实施例1.一种弥漫性大B细胞型淋巴瘤动物模型的建立方法
在本实施例中,提供一种弥漫性大B细胞型淋巴瘤动物模型的建立方法,包括以下步骤:
(1)接种:
将新鲜的原代人DLBCL组织以物理方式切碎至1~2mm,以获得DLBCL组织块,通过手术将所述DLBCL组织块皮下移植至NOD/SCID严重联合免疫缺陷小鼠的肋腹部;
(2)鉴定:
明确肿瘤生长大于1~2cm或者在外周血中检测到肿瘤细胞存在后,收集肿瘤组织及细胞并进行鉴定,同时可进行接种传代;
(3)传代
传代接种的方式与步骤(1)的方式相同。
实施例2.另一种弥漫性大B细胞型淋巴瘤动物模型的建立方法
在本实施例中,提供一种弥漫性大B细胞型淋巴瘤动物模型的建立方法,包括以下步 骤:
(1)接种:
将新鲜的原代人DLBCL组织以物理方式切碎至1~2mm而获得组织块,将组织块放入IV型胶原酶IMDM溶液中,并在37℃下消化,每1小时收集细胞一次,至少收集一次,从而获得悬液;优选地,收集三次;
通过皮下注射将获得的悬液皮下移植至NOD/SCID严重联合免疫缺陷小鼠的肋腹部;
(2)鉴定:
明确肿瘤生长大于1~2cm或者在外周血中检测到肿瘤细胞存在后,收集肿瘤组织及细胞并进行鉴定,同时可进行接种传代;
(3)传代
传代接种的方式与步骤(1)的方式相同。
实施例3.人DLBCL细胞在NOD/SCID小鼠体内成瘤情况
1.标本信息
病例CY:患者为年轻女性,因胃镜活检诊断为淋巴瘤,2次CHOP后效果不佳,遂进行胃大部切除术,病理诊断为非霍奇金淋巴瘤,弥漫大B型;随后患者经过7次RCHOP治疗,疗效不详,总病程22个月。
病例ZML:患者为老年女性,因左髋骨穿刺病理诊断为非霍奇金淋巴瘤,弥漫大B型;随后患者经过8次RCHOP治疗结合放疗,疗效为SD,在病程的第14个月PET提示复发并进展,此后接受中药和放射治疗,第20个月进行左腋下淋巴结活检术病理证实疾病进展,总病程21个月。
2.人DLBCL细胞在NOD/SCID小鼠体内成瘤情况
采用实施例1的建立方法和实施例2的建立方法,分别将两例患者的肿瘤细胞在手术后立即移植到NOD/SCID小鼠体内。所有移植小鼠体内均可产生肿瘤,肿瘤发生率达到100%。两例模型的成瘤情况详见表1。
表1.人DLBCL细胞在NOD/SCID小鼠体内成瘤的发生数
备注:a.非同一天处死2只小鼠模型;b.小鼠模型仍在实验饲养中,未被处死
实施例4.流式细胞学检验
在本实施例中,通过流式细胞学检验,证明移植小鼠体内形成的肿块是来源于人的B细胞的肿瘤组织。
为了明确肿块的性质,申请人得到组织细胞悬液后通过7.AAD-设门来排除死细胞,Human CD45+/Mouse CD45.1-MHCI-为设门来排除鼠类细胞,然后得到>95%的人类细胞群。通过标记CD19,CD20,CD3,CD5表面标志,我们发现这群人类细胞为CD19+/CD20+/CD3-/CD5-细胞群体,证实我们得到的肿块是来源于B细胞的肿瘤组织,且传代后稳定显示表达B细胞标志。请参见图2A和2B,其中:图2A中,以7.AAD-设门来排除死细胞(中图),Human CD45+/Mouse CD45.1-MHCI-为设门来排除鼠类细胞,然后得到>95%的人类细胞群体(右图)。图2B中,在人类细胞群中,通过标记CD19,CD20,CD3,CD5表面抗原标记,我们发现这群人类细胞为CD19+/CD20+/CD3-/CD5-细胞群体,证实肿块是B细胞来源恶性肿瘤。同时,两例模 型的第一代和最后一代(CY目前最后一代是P4,ZML目前最后一代是P3)流式细胞学表达谱相似,证明模型不仅保留了原代肿瘤B细胞来源的性质,而且可以稳定传代。
实施例5.组织病理学验证
在本实施例中,通过病理学验证,证明移植小鼠体内形成的肿块是淋巴细胞的肿瘤组织。
请参见图1,其中,a是正常NOD/SCID小鼠(右)和DLBCL模型小鼠(左)外观体型上的区别,箭头所指为模型小鼠体内隆起的肿块;b是模型小鼠体外测量肿块大小>3cm,箭头所指为小鼠隆起的肿块;c是处死小鼠后可见体内形成的肿瘤组织,它常与周围组织紧密粘连,累及皮肤、腹膜甚至腹膜内组织。箭头所指为肿瘤组织;d是分离取出的肿瘤组织为相互融合的实体肿瘤,呈团块状,无完整包膜,肿瘤直径为2~4.5cm,肿瘤切面呈粉白色,鱼肉样,组织内可见少量血管。
在NOD/SCID小鼠体内,DLBCL细胞移植后的肿瘤为实体肿块,解剖观察肿瘤呈团块状,界限不清,无完整包膜,与小鼠邻近组织粘连,不易分离。肿瘤直径为3.5~4.5cm,肿瘤切面呈粉白色,鱼肉样,组织内可见少量血管。(请参见图1中c和d)
显微镜下显示肿瘤细胞在形态上表现为细胞胞核大,超过正常淋巴细胞的二倍。多数瘤细胞核圆形、不规则或有核裂,染色质分散,多个明显的核仁(请参见图3),胞质浅染,量中等。其中,图3A是HE染色后CY原代及各代动物模型肿块组织的病理学表现(40倍)。图3B是HE染色后ZML原代及各代动物模型肿块组织的模型组织病理学表现(40倍)。
肿块免疫组织化学染色结果总结如表2。
表2. 2例动物模型的弥漫大B细胞淋巴瘤的免疫表型
CY和ZML原代肿块组织表达B细胞抗原,在低倍镜下可见CD20呈阳性、CD3呈阴性(表2,图4A);移植后动物模型及传代后各代肿块组织也表达B细胞抗原,呈现出CD20阳性CD3阴性的结果(表2,图4A和图4C)。Bcl-2基因被认为是与弥漫大B细胞淋巴瘤发生发展及预后较为密切的基因。CY和ZML各代组织肿块Bcl-2均呈阳性表达(表2,图5A、5C)。
据报道,肿瘤细胞在体内传代的过程有恶性增生的倾向[12],而两例原代及各代动物模型组织肿块在Ki-67的表达上也呈现出阳性率增加的趋势(CY模型Ki-67阳性率30~40%-->70~80%,ZML模型Ki-67阳性率50~60%-->60~70%)。
其中,图4A是CY模型,20倍镜下CD20呈阳性(左),CD3呈阴性(右),黑框区域被放大至40倍(中)。
图4C是CY模型20倍镜下可见Ki-67阳性表达率随传代次数的增加而增加(从左起第1张图),黑框区域被放大至40倍(从左起第2张图);20倍镜下Bcl-2呈阳性(从右起第2张图),黑框区域被放大至40倍(从右起第1张图)。图4A是CY模型20倍镜下CD20呈阳性(左),CD3呈阴性(右),黑框区域被放大至40倍(中)。图4C是CY模型20倍镜下可见Ki-67阳性表达率随传代次数的增加而增加(从左起第1张图),黑框区域被放大至40倍(从左起第2张图);20倍镜下Bcl-2呈阳性(从右起第2张图),黑框区域被放大至40倍(从右起第1张图)。图5A是ZML模型20倍镜下CD20呈阳性(左)、CD3呈阴性(右),黑框区域被放大至40倍(中)。 图5C是ZML模型20倍镜下可见Ki-67阳性表达率随传代次数的增加而增加(从左起第1张图),黑框区域被放大至40倍(从左起第2张图);20倍镜下Bcl-2呈阳性(从右起第2张图),黑框区域被放大至40倍(从右起第1张图)。
实施例6.免疫病理学检验
在本实施例中,通过免疫病理学证明:移植小鼠体内形成的肿块是DLBCL的肿瘤组织的不同分子亚型。肿块免疫组织化学染色结果总结如表3。
表3. 2例动物模型的弥漫大B细胞淋巴瘤的免疫表型
由表格可知,CY原代肿块组织CD10表达阴性而Bcl-6表达阳性,所以则需用MUM1来分类,而其MUM1表达阴性,所以为GCB DLBCL(表3,图4B);移植后动物模型及传代后各代肿块组织也呈现CD10阴性,Bcl-6阳性和MUM1阴性,所以我们成功得到了GCB DLBCL动物模型并能稳定传代(表3,图4B)。ZML原代肿块组织CD10、Bcl-6表达阴性而MUM1表达阳性性,所以为non-GCB DLBCL(表3,图5B);移植后动物模型及传代后各代肿块组织也呈现CD10、Bcl-6阴性,MUM1阳性,因此成功得到了non-GCB DLBCL动物模型并能稳定传代 (表3,图5B)其中,图5B显示的是:CY模型20倍镜下CD10(从左起第1张图)、MUM1(从右起第1张)呈阴性、Bcl-6呈阳性(从左起第2张图),黑框区域被放大至40倍(从右起第2张图)。图5B显示的是:ZML模型,20倍镜下CD10(从左起第1张图)、Bcl-6(从左起第2张)呈阴性、MUM1呈阳性(从右起第2张图),黑框区域被放大至40倍(从右起第1张图)。
综上所述,结合病理学和免疫组织化学结果,肿瘤的病理类型符合非霍奇金淋巴瘤,弥漫大B细胞型。CY病例为GCB型DLBCL,ZML病例为non-GCB型DLBCL。在移植和传代过程中,两例病例的移植和传代动物模型不仅保留了原代肿瘤细胞的性质,而且能够稳定传代并且符合生物学特性。
实施例7.肿瘤细胞遗传学检验
在本实施例中,移植小鼠体内形成的肿块具有DLBCL常见的遗传学改变。淋巴系统恶性疾病的诊断可由克隆性评估来支持,遵循与其他恶性肿瘤细胞起源于同一克隆的定律。98%的淋巴系统恶性疾病包括免疫球蛋白(Ig)(克隆性)和/或T细胞受体(TCR)重排。与其他一些类型的淋巴瘤不同,DLBCL并没有统一的特异性细胞遗传学标志。根据DLBCL生物学行为与预后可以将其分成多个亚组,表明它仍然是一种异质性疾病。与其他B细胞来源的NHL相似,大多数DLBCL病例有免疫球蛋白重链和轻链基因的重排。因此,我们运用染色体核型分析、FISH和PCR方法,证实了肿块为DLBCL在分子水平上的特性。
用位点特异的DNA探针对原代组织石蜡切片进行分子荧光原位杂交(FISH),正常细胞中有2个橘红色和2个绿色信号。没有t(14:18)易位的细胞,杂交后表现为两个独立分开的橘红色荧光信号和两个独立分开的绿色荧光信号(202G);但也可以出现三或四个信号,由于DNA的浓缩程度不同所致。存在有t(14:18)易位的细胞中出现一个橘红色,1个绿色信号和一个融合后产生的黄色信号,或出现两个融合后产生的黄色信号。本研究将大于7%的细胞出现黄色信号确定为有t(14;18)易位。荧光间期细胞分析结果显示病例CY和病例ZML多数细胞有IgH基因重排信号(图6A左列)。随后,我们用各组混合引物以多重PCR方式检测移植并传代后CY P4 和ZML P3肿块细胞单克隆重排的表达,并重复2次以上。结果显示CY P4在FR2区段出现单克隆性的重排;ZML P3在FR1和FR2区段出现单克隆性的重排(图6B)。
国外文献报道,弥漫性大B细胞淋巴瘤中Bcl-2/IgH基因重排的阳性率可达30%[13],而BCL-2基因重排多见于DLBCL的GCB亚型,并有可能代表GCB亚型中一组具有独特基因特征的疾病[14]。我们运用IgH/Bcl-2(双色,双融合)探针检测到病例CY有IgH/Bcl-2基因重排,而病例ZML未发现有异常(图6A左列)。
因此,从细胞遗传学角度表明两例原代肿瘤的分子分型为GCB和non-GCB DLBCL,且在动物模型的肿块组织上也具有DLBCL的恶性单克隆;而单克隆的特异性片段和Bcl-2的表达是否在动物模型上依旧成立需要进一步的验证和分析。
图6A是原代组织在石蜡切片中用FISH检测IgH,IgH/Bcl-2。图6B是CY与ZML模型的肿瘤组织在免疫球蛋白重链重排检测。结果显示CY P4在FR2区段出现单克隆性的重排;ZML P3在FR1和FR2区段出现单克隆性的重排。
由本发明的方法获得的模型具有稳定传代型腔强的特点,并保持原代DLBCL的生物学特性,所以比目前广泛应用的其他模型具有更广阔的应用价值。稳定传代后成瘤周期短(约20天),发病后小鼠生命体征稳定时间长(≥22天),所以无论是在从事发病机制相关还是治疗相关的研究中,均能很大程度上反应病人体内真实的状况,使得研究成果的转化有据可循,并且能够更加快速地将研究的成果向临床转化,对进一步开展有临床应用前景的研究有很大价值。
本发明已由上述相关实施例加以描述,然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是,已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地,包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种弥漫性大B细胞型淋巴瘤动物模型的建立方法,其特征在于,所述方法包括:
(1)接种:将弥漫性大B细胞型淋巴瘤细胞接种至一NOD/SCID严重联合免疫缺陷小鼠;(2)鉴定:明确肿瘤生长大于1~2cm或者在外周血中检测到肿瘤细胞存在后,收集肿瘤组织及细胞并进行鉴定。
2.如权利要求1所述的建立方法,其特征在于,所述(1)接种步骤采用皮下移植法,将所述弥漫性大B细胞型淋巴瘤组织块直接移植至所述NOD/SCID严重联合免疫缺陷小鼠肋腹部;或者将由所述弥漫性大B细胞型淋巴瘤组织块制得的悬液移植至NOD/SCID严重联合免疫缺陷小鼠肋腹部。
3.如权利要求2所述的建立方法,其特征在于,所述皮下移植法包括:手术方法或皮下注射方法。
4.如权利要求2所述的建立方法,其特征在于,所述弥漫性大B细胞型淋巴瘤组织块是在无菌条件下将弥漫性大B细胞型淋巴瘤组织剪切为1~2mm而获得。
5.如权利要求2所述的建立方法,其特征在于,所述悬液的制备方法包括:(1)在无菌条件下将弥漫性大B细胞型淋巴瘤组织剪切为1~2mm而获得组织块;(2)将步骤(1)获得的组织块放入IV型胶原酶IMDM溶液中,并在37℃下消化,每1小时收集细胞一次,至少收集一次。
6.如权利要求5所述的建立方法,其特征在于,所述IV型胶原酶IMDM溶液的浓度为1mg/ml。
7.如上述任一所述的建立方法,其特征在于,所述方法还包括:(3)传代:前次接种后,在明确肿瘤生长大于1~2cm或者在外周血中检测到肿瘤细胞存在时,收集肿瘤组织及细胞并进行接种传代。
8.由权利要求1~7中任一方法制得的动物模型在建立淋巴瘤干细胞基础模型中的应用。
9.由权利要求1~7中任一方法制得的动物模型在治疗淋巴瘤中的应用。
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