作为肿瘤治疗研究中最具发展潜力的领域，肿瘤免疫疗法目前已在多种恶性肿瘤的临床上展现出良好的治疗效果，然而由于药物靶点及其本身的局限性，有很多临床患者仍不能从已有的CAR-T和免疫检查点免疫疗法中获益。因此我们需要更多合适的小鼠评估模型来助力发现新的免疫疗法或者能够延长或改变患者临床反应的联合疗法的研发，最小化其在临床试验中的失败的可能性。

除了传统的同源肿瘤小鼠模型、化学诱导肿瘤小鼠模型、基因工程诱变肿瘤小鼠模型外，由肿瘤免疫检查点人源化和免疫系统人源化小鼠组成的人源化小鼠模型更是成为肿瘤免疫疗法的临床前研究的新标尺[1]。有别于肿瘤免疫检查点人源化小鼠的免疫系统仍为鼠源，只是对目标蛋白进行人源化改造，免疫系统人源化小鼠则是将人的免疫细胞输入重度免疫缺陷的小鼠体内，从而构建出具有功能性的人免疫系统的小鼠模型。得益于其重建的更接近于人体的免疫系统，免疫系统人源化小鼠能够更好地模拟药物进入人体后免疫系统的响应，因而受到越来越多肿瘤免疫治疗药物研发者们的青睐。

目前根据移植入小鼠的人免疫细胞类型，免疫系统人源化小鼠主要可分为huPBMC(Human peripheral blood mononuclear cells，人外周血单个核细胞)人源化小鼠模型和huHSC (Human hematopoietic stem cells，人造血干细胞)人源化小鼠模型。

huPBMC人源化小鼠模型通过注射PBMC细胞至重度免疫缺陷小鼠（T、B、NK细胞缺失，如NCG小鼠）体内快速重建出成熟及活化的人T淋巴细胞，但单一的T细胞重建及随之而来致死性的GvHD反应束缚了其应用领域。

图1 huPBMC与huHSC人源化小鼠模型的特征比较[2]

huHSC人源化小鼠模型则不同，它是将重度免疫缺陷小鼠（T、B、NK细胞缺失，如NCG小鼠）经过亚致死性辐照，通过尾静脉或腹腔注射等方式移植人脐带血、骨髓或胎肝来源的HSC，使其发育成T、B、髓系细胞、NK细胞等多种人源免疫细胞的小鼠模型[3]。与huPBMC人源化小鼠相比，huHSC人源化模型小鼠存活周期长，GvHD发生时间大大推迟，多组分免疫体系稳定重建，是临床前药物评价的理想模型。

huHSC人源化小鼠

助力免疫检查点抗体药物评价

huHSC人源化小鼠体内重建的多种人免疫细胞通过与人源肿瘤细胞或病人来源的肿瘤组织相互作用，可初步模拟临床患者体内免疫状态和肿瘤微环境，目前已经用于多种不同的人特异性免疫检查点单克隆抗体及联合用药策略的评价。无论是不同种类药物组合搭配还是其在不同的肿瘤类型中的治疗效果，研究者们都能通过huHSC人源化小鼠模型来一探究竟。

通过huHSC人源化BRGS（BALB/c-Rag2nullIl2rγnullSIRPαNOD）小鼠中构建三阴性乳腺癌PDX模型就很好地解决了BRGS小鼠本身无法评估PD-1抗体药物Nivolumab（Opdivo）的难题。与此同时，huHSC人源化BRGS结合MDA-MB-231细胞CDX模型也可以用于PD-1抗体药物Nivolumab与HDAC抑制剂OKI-179的联用作用评价，指导临床药物组合探索 [4]。

图2 huHSC人源化小鼠模型评价PD-1抗体与HDACi在TNBC中的治疗效果[4]

huHSC人源化小鼠

提供CAR-T药物毒性评价新选择

2017年CAR-T疗法首次被FDA批准用于治疗B细胞急性淋巴细胞白血病后，CAR-T疗法作为肿瘤免疫治疗的重要方向聚焦了大批药物研发公司的目光。huHSC人源化小鼠模型一方面在科研人员的巧思下可以用于评价CAR-T的抗肿瘤效果[5]，更重要的是，huHSC人源化小鼠及其二代品系能弥补接种人源肿瘤细胞的免疫缺陷小鼠模型的不足，用于评估CAR-T细胞进入体内后的毒副作用[6.7]。

图3 huHSC-SGM3人源化小鼠模型重现CAR-T疗法临床并发症[8]

细胞因子释放综合征CRS和神经毒性是CD19 CAR-T细胞疗法在临床中常见的并发症。huHSC-SGM3人源化小鼠通过分泌人的SF、GM-CSF、IL3细胞因子辅助人的B细胞、单核细胞和T细胞的成功重建，同时在脾脏及骨髓中实现T细胞的成功定植[8]。从huHSC-SGM3人源化小鼠中分离的T细胞制备的以CD44v6及CD19抗原为靶点的CAR-T细胞，输入huHSC-SGM3人源化小鼠中，可很好地重现包括细胞因子IL-6和血清淀粉样蛋白A等CRS发生标志因子短期内大量释放、小鼠体重骤降、体温升高等临床CAR-T治疗后患者的并发症特征，提供了评价CAR-T疗法临床CRS和神经毒性干预治疗手段的新思路。

huHSC免疫重建小鼠足迹多

huHSC免疫重建小鼠除了在肿瘤免疫治疗领域大显身手外，也可直接用于研究人免疫细胞介导的包括皮肤、胰岛、心脏等在内人体组织移植排斥反应，及抑制免疫排斥的特异性疗法的评价。此外涉及多种免疫细胞类型自身免疫疾病及病毒、寄生虫和细菌引起的感染性疾病的机制探究及治疗方案的发掘，同样需要重建人免疫系统的huHSC小鼠的加持[9]。

图4 huHSC人源化小鼠模型的应用方向[9]

作为评价肿瘤免疫疗法的重要模型，huHSC免疫重建小鼠亟待进行进一步的发掘。

huHSC-NCG小鼠踏春来

鉴于huHSC免疫重建小鼠在构建过程中普遍具有构建周期长，重建率较低，供体间重建差异较大，可重复性低等问题，集萃药康特推出huHSC-NCG小鼠，助力大家新药研发工作。

集萃药康huHSC-NCG小鼠是通过将人HSC注射到NCG小鼠体内构建了huHSC-NCG免疫系统人源化小鼠。huHSC-NCG小鼠免疫重建10周左右huCD45+细胞的比例已能达到20-40%，B细胞水平较高，同时hCD3+ T细胞水平逐渐增加，且分化出hCD4+及hCD8+ T细胞亚群，后期可进一步分化出Treg细胞，少量NK细胞也可以被重建出来。同时，huHSC-NCG小鼠结合CDX或PDX建模，可用于研究人类免疫系统环境下肿瘤的生长，评价抗肿瘤治疗方案，尤其助力基于免疫治疗的抗肿瘤新药研发。

品系优势

· 优势一：

下单后每月立取，为客户节省免疫重建时间，大大缩短模型供货周期。

图5 huHSC-NCG人源化小鼠快速重建人免疫系统，可检测到多种人源免疫细胞，如T细胞，B细胞及NK细胞等，仍然以T细胞为主

· 优势二：

huHSC-NCG二代小鼠选择多，解决huHSC-NCG一代小鼠中功能性NK细胞、髓系细胞重建难题，为针对其他免疫检查点及免疫细胞的新一代免疫疗法评估创造可能。

图6 huHSC-NCG-IL15人源化小鼠在快速重建人免疫系统的同时，可大幅提高其中NK细胞重建比例

集萃药康NCG衍生品系

参考文献：

[1] Humanized mice in translational biomedical research. Shultz LD et al. Nat Rev Immunol. (2007).

[2] Humanized Mice for the Study of Immuno-Oncology. De La Rochere P et al. Trends Immunol. (2018).

[3] Humanized mice for immune system investigation: progress, promise and challenges.  Shultz LD. et al. Nat Rev Immunol. (2012).

[4] Characterization of immune responses to anti-PD-1 mono and combination immunotherapy in hematopoietic humanized mice implanted with tumor xenografts. Capasso A. et al. J Immunother Cancer. (2019).

[5] Modeling anti-CD19 CAR T cell therapy in humanized mice with human immunity and autologous leukemia. Jin CH. et al. EBioMedicine. (2019)

[6] Preclinical targeting of human acute myeloid leukemia and myeloablation using chimeric antigen receptor modified T cells. Gill, S. et al. Blood. (2014).

[7] Chimeric antigen receptors against CD33/CD123 antigens efficiently target primary acute myeloid leukemia cells in vivo. Pizzitola, I. et al. Leukemia. (2014).

[8] Monocyte-derived IL-1 and IL-6 are differentially required for cytokine-release syndrome and neurotoxicity due to CAR T cells. Norelli M. et al. Nat Med. (2018).

[9] Humanized immune system mouse models: progress, challenges and opportunities. Allen TM. et al. Nat Immunol. (2019).