上篇文章中我们详细介绍了免疫缺陷鼠和最常用的
Hu-PBMC
和
Hu-HSC
两种
HIS
模型（
(纯干货，慎读) 肿瘤免疫的必备工具-免疫系统人源化小鼠（上）
），接下来继续介绍人源化更彻底的
Hu-BLT
免疫重建模型
、各模型之间的对比以及
HIS
模型的应用。
二、
移植细胞及对应免疫重建模型
（
1
、
2
见上篇）
3
、
CD34
+
HSC
移植
+
胸腺
-
肝脏移植构建
Hu-BLT
小鼠模型
为改善
Hu-HSC
模型的局限性，衍生出了
Hu-BLT
小鼠模型，该模型是将免疫缺陷小鼠经亚致死剂量辐照处理后，将
人
胎肝和胸腺组织移植到成年免疫缺陷受体小鼠肾包膜下
，同时将来自同一个体的
胎肝或骨髓来源
CD34+ HSCs
通过静脉注射（
i.v.
）给受体小鼠
。移植的人胎肝和胸腺提供了人胸腺微环境，以支持人
T
细胞的发育分化，包含多种多样的
HLA
限制
T
细胞，可以
建立有效的适应性免疫反应
。因此，
BLT
模型多用于适应性免疫反应的研究，如
HIV
感染、疫苗应答研究等。然而，
BLT
模型的
GvHD
的发生率高
于其他
CD34+ HSC
移植模型，也限制了该类模型的研究窗口。另外，由于操作上很难实现同一供者的肿瘤细胞和免疫系统相匹配，且
Hu-BLT
模型建立过程中需要复杂精细的手术操作，也限制了
Hu-BLT
模型在肿瘤免疫药物研发中的应用。
Hu- BLT
模型建立
（
Trends Immunol
. 2018;39(9):748-763.
）
4
、其他特定免疫细胞移植的免疫缺陷模型
除此之外还可
根据特殊的实验目的移植特定免疫细胞亚群，如移植单核
/
巨噬细胞或树突细胞（
DCs
）
用以研究炎症或感染、移植肿瘤浸润淋巴细胞（
TILs
）用以研究肿瘤微环境中的免疫应答、移植
CAR-T/NK
细胞用于评估过继性细胞疗法的体内效果等。
不同的人源化小鼠模型各有优缺点，选择何种模型取决于研究的具体需求。
Hu-PBMCs
/PBLs
模型适合研究成熟的效应
T
细胞，而
Hu-HSCs
模型则适合研究多系造血细胞发育；
Hu-BLT
模型
则在模拟人免疫系统方面更为全面，但样本来源有限且可能诱导
GvHD
；特定细胞亚群的移植仅适用于精准研究某类细胞的功能。
表
1
常用免疫系统人源化小鼠模型的优势与局限性
相比于
Hu-BLT
模型复杂的手术造模过程，
Hu-PBMCs
和
Hu-HSCs
的模型构建相对简单，因此也成为最常用的免疫系统人源化小鼠模型，两者在构建方式、时间、成功率及成本等方面还是存在一定的差异，由于
PBMC
获取来源较
HSC
简单、
Hu-PBMCs
构建所需时间更短且不需要辐照预处理，在肿瘤免疫研究中
Hu-PBMCs
的使用频率高于
Hu-HSCs
。
表
2 Hu-PBMCs
和
Hu-HSCs
模型比较
（
https://www.modelorg.com/hot-articles/10120.html
）
三、
免疫系统人源化小鼠
的应用领域
1
、肿瘤免疫学与癌症治疗研究
近些年来肿瘤免疫及其对应的个性化治疗的蓬勃发展得益于免疫系统人源化模型的不断进步，这也是
免疫系统人源化小鼠
使用频率最高的领域。
人源肿瘤细胞系异种移植（
CDX
）和人源肿瘤组织来源移植瘤模型（
PDX
）是肿瘤研究中常用的动物模型
，具体来说就是将体外传代培养的肿瘤细胞或病人新鲜的瘤组织接种至免疫缺陷小鼠，由于宿主小鼠免疫缺陷无法研究免疫相关的作用，而使用免疫系统人源化小鼠作为宿主小鼠既能提供肿瘤生长的体内环境又能保留人源的免疫系统，从而实现肿瘤免疫研究和免疫靶点研究。
CDX
和
PDX
免疫人源化小鼠模型
2
、移植免疫与
GvHD
研究
免疫重建模型另一个重要的应用领域是
GvHD
评估，利用
PBMCs
移植模型模拟临床
GVHD
，测试免疫抑制策略；此外还可研究植入效率及免疫重建的影响因素，研究器官移植
GvHD
改善的潜在预防、治疗靶点。
3
、感染性疾病与疫苗开发
因为免疫重建鼠具有人源的免疫系统，相比于鼠源的免疫系统，对细菌、病毒的免疫反应与实际情况更为接近，可以用于
HIV/AIDS
研究，模拟
HIV
感染、潜伏库形成及抗逆转录病毒药物（
ART
）的疗效评估；研究
EBV
、
HCV
、
HBV
等病毒致病机制及新型疫苗的免疫保护效果；评估
COVID-19
及其他呼吸道病毒靶向的中和抗体、
T
细胞应答及黏膜免疫保护作用。
4
、自身免疫与炎症性疾病
人源化小鼠可用于模拟人类自身免疫疾病，并测试潜在治疗方法，例如在重建小鼠体内构建类风湿关节炎（
RA
）、系统性红斑狼疮（
SLE
）等自生免疫病，探究自身抗体产生及
T/B
细胞异常激活机制；构建
1
型糖尿病重建小鼠模型，探索胰岛
β
细胞自身免疫破坏过程及免疫调节疗法；此外结合肠道类器官、人源肠道菌群还可在重建小鼠体内研究炎症性肠病（
IBD
）中免疫细胞、肠道菌群以及肠上皮细胞的相互作用。
5
、造血与免疫系统发育研究
在进行造血与免疫系统发育研究中通常需要在上述三种经典的免疫重建经典模型中进行目标细胞基因的改造与修饰，衍生出具有目标偏向的重建小鼠模型，以探究解析多谱系（
T
、
B
、髓系、
NK
细胞）发育调控和目标细胞的作用。
表
3
造血与免疫研究常用重建
NCG
衍生模型
6
、药物毒理学与免疫安全性评价
除了上述领域外，免疫重建鼠还可用于药物毒理学与免疫安全性评价，尤其是抗体药物、细胞治疗产品等新型药物的临床前安全性评价，比如评估免疫治疗药物（如检查点抑制剂）的毒性风险评估、预测
CAR-T
疗法可能引发的过度免疫反应、检测
mRNA
疫苗的免疫原性及潜在副作用分析等。
四、
免疫系统人源化
模型
的使用或成为重要研究意义和临床转化的关键
小鼠和人类的免疫系统大体相似，但近年来越来越多在小鼠模型上药效显著的免疫相关药物均死在临床试验上（如
CD28
单克隆抗体
theralizumab
），提示小鼠与人免疫系统上许多重要细节的差异在生理病理上会带来巨大的不同，这也是
免疫系统人源化小鼠模型
出现的主要原因。
理论上来说任何需要调动免疫系统发挥主要作用的研究比如肿瘤、自身免疫病、疫苗等均需在人的免疫系统中进行科学探究才能得出更贴近人体的实验结论。或许是
囿于
对免疫重建领域的不熟悉、模型的构建难度以及成本上的考虑，目前
免疫系统人源化小鼠
模型仅在肿瘤免疫较大的项目中使用，使用该模型的文章发表期刊水平也较高。
表
4
小鼠和人免疫系统的差异（
Science. 2020;369(6511):eaay4014.
）
暨南大学的尹芝南团队利用自己构建的免疫重建小鼠模型阐明
γδ T
细胞
介导肿瘤免疫的分子机制，并证明
γδ T
对晚期肝癌和肺癌具有显著的改善作用，相关文章也发表于
Cell Mol lmmunol
上。
中山大学
2024
年的文章发现三级淋巴结构的浆细胞（
TLS-PC
）会分泌靶向肿瘤的抗体，并利用结直肠癌人源化小鼠模型证明
TLS-PC-mAb6
抗体
可显著改善结直肠癌的肝转移。
经过近些年国内动物模型公司的蓬勃发展，国内可供选择的免疫缺陷鼠和免疫重建模型逐渐增多，甚至可实现个性化定制，小鼠单价也逐渐回落至可接受的范围之内。因此使用免疫系统人源化模型代替普通荷瘤小鼠或许可成为肿瘤免疫、自身免疫疾病等研究基金申请与高分文章的亮点之一。
课题和文章思路请联系Alice@解颐生物,扫码备注：科研合作
