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综述:人源化小鼠模型在骨髓增生异常综合征研究中的应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月19日 来源:Cell Death & Disease 8.1
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这篇综述系统阐述了人源化小鼠模型(如MISTRG、NSG-SGM3、NOG-EXL)在模拟骨髓增生异常综合征(MDS)病理机制中的突破性进展,重点分析了其通过共移植策略和细胞因子(如TPO/IL-3/GM-CSF)优化实现克隆演化、微环境互作及治疗反应研究的价值,同时指出长期植入稳定性不足和免疫重建缺陷等挑战。
引言
骨髓增生异常综合征(MDS)是以无效造血和多系发育异常为特征的异质性造血干细胞疾病,具有向急性髓系白血病(AML)转化的风险。尽管高通量测序技术已鉴定出SF3B1、TP53、TET2等高频突变,但传统小鼠模型因缺乏人类特异性细胞因子支持(如M-CSF、IL-3)和微环境互作,难以准确模拟MDS病理过程。近年来,人源化小鼠模型的创新为这一领域带来转机。
MDS突变谱与模型对应性
MDS的分子异质性体现在RNA剪接(SF3B1K700E、SRSF2P95H)、表观调控(TET2/DNMT3A)和信号通路(NRAS/KRAS)等突变。例如,SF3B1K700E敲入小鼠虽能模拟剪接缺陷和贫血,但无法完全重现环状铁粒幼细胞形成;而TP53突变模型需联合其他遗传事件才能诱发MDS样表型。表1详细对比了突变频率、致病机制及模型局限性,凸显了物种间造血调控差异的挑战。
免疫缺陷模型的迭代
NOD/SCID/IL2rγ-/-(NSG)小鼠因缺乏T/B/NK细胞成为金标准,但其髓系支持能力有限。衍生品系NSG-SGM3通过表达人源GM-CSF/IL-3改善髓系分化,但存在严重贫血和移植衰竭问题。相比之下,MISTRG(表达M-CSF/IL-3/GM-CSF/TPO)和MISTRG6kitW41(含c-kit突变)显著提升红系和巨核系重建效率,并保留患者特异性突变如RUNX1和ASXL1。
共移植与预处理策略
将MDS患者CD34+细胞与间充质干细胞(MSC)共移植至NSG小鼠可延长植入时间,但MSC仅提供短暂支持。低剂量辐射(0.5-2 Gy)或氯膦酸盐脂质体预处理可清除宿主巨噬细胞,显著提升低危MDS样本的植入率。例如,Teodorescu等通过巨噬细胞耗竭联合2 Gy辐射,成功模拟SF3B1突变型低危MDS的长期造血。
未来方向
当前模型仍面临克隆架构稳定性不足、罕见突变(如BCOR/STAG2)整合困难等问题。新兴技术如BLT模型(骨髓-肝脏-胸腺移植)可重建人类免疫系统,为免疫治疗研究提供平台。标准化诊断标准(如Bethesda指南)和MISHUM倡议将推动模型可比性,而CC(Collaborative Cross)小鼠种群有助于解析宿主遗传对MDS异质性的影响。
结论
人源化小鼠模型通过模拟人类微环境和克隆竞争,已成为MDS研究不可替代的工具。未来需聚焦微工程化生态位构建和跨物种分子通路对齐,以加速靶向治疗开发。
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