genO-BRGSF-HIS小鼠模型：肿瘤依赖性髓系与淋巴系细胞招募及其在免疫治疗评估中的创新应用

本文推荐genO-BRGSF-HIS（人源化免疫系统）小鼠作为临床前研究的新型工具，该模型通过CD34+脐带血重建可稳定形成功能性人髓系与淋巴系细胞（包括NK与γδ T细胞），并证实其肿瘤微环境（TME）免疫细胞浸润具有肿瘤类型与负荷依赖性，为靶向髓系（如TREM1/STING/TLR）或淋巴系（如T细胞衔接器/TCE）的免疫治疗提供高度可转化的评价平台。

　　

研究背景与意义

近年来，肿瘤微环境（TME）中免疫细胞的作用备受关注，特别是在肿瘤发生、发展及治疗响应中的调控机制。髓系细胞（如巨噬细胞、树突状细胞）、淋巴系细胞（如T细胞、NK细胞）以及树突状细胞（DCs）在肿瘤建立与进展中扮演关键角色，并直接影响治疗结局。然而，临床前研究仍缺乏能够准确模拟人类免疫反应（尤其在TME中）的模型。现有的人源化小鼠模型（如PBMC重建模型）存在局限性，例如移植物抗宿主病（GvHD）、髓系细胞缺失或寿命缩短等问题。因此，开发能够稳定重建人类髓系与淋巴系细胞、且具有较长实验窗口的模型成为迫切需求。

genO-BRGSF-HIS小鼠的开发与特征

genO-BRGSF小鼠是在BALB/c背景上构建的免疫缺陷模型（基因型为BALB/c Rag2^tm1Fwa IL2Rγ_c^tm1Cgn SIRPα^NOD），其特点包括辐射抗性高、补体系统功能完整且对人造血干细胞（HSCs）植入高度允许。为进一步优化髓系细胞发育，该模型通过靶向失活fms相关受体酪氨酸激酶3（Flt3）基因（产生genO-BRGSF），并外源给予人Flt3配体（hFlt3L），从而促进人髓系与树突状细胞的分化与功能。

研究显示，genO-BRGSF-HIS小鼠在植入人CD34⁺脐带血细胞后，可长期（至少31周）稳定重建人类免疫系统，人源化率（hCD45⁺细胞占比）维持在60%–75%之间，且未出现GvHD或其它不良反应。该模型成功发育出T细胞、B细胞、NK细胞、树突状细胞（pDCs与cDCs）以及单核细胞等多种免疫细胞群。值得注意的是，外源hFlt3L处理可显著提升髓系与树突状细胞的数量，且该效应具有可重复性——二次刺激仍能诱导细胞扩增，表明其干细胞池未衰竭。

人髓系细胞的功能性验证

为评估genO-BRGSF-HIS模型中人类髓系细胞的功能，研究团队通过体外与体内实验验证了多种模式识别受体（PRRs）的活性。这些细胞在稳态下表达TLR4、TLR8等Toll样受体，并在激动剂（如LPS、R848）刺激下显著上调激活标志物CD83，并分泌多种细胞因子（如hIL-6、hTNF-α）。

此外，人细胞也对TREM1激动剂、STING激动剂（如2’3’ cGAMP）等产生响应，表现为细胞因子（hIFN-γ、hIP-10等）释放及T细胞表面CD69表达上调。这些结果证实，genO-BRGSF-HIS模型中的髓系细胞不仅具备完整的受体表达谱，其下游信号通路也处于功能状态，能够模拟人类先天免疫应答。

肿瘤依赖性的免疫细胞招募与TME异质性

为探究该模型在肿瘤免疫研究中的适用性，研究团队植入了三种不同肿瘤细胞系：乳腺癌MDA-MB-231、肺癌A549和胰腺癌HPAF-II。结果显示，TME的免疫细胞浸润具有显著的肿瘤类型依赖性：

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  MDA-MB-231肿瘤：以髓系细胞为主导（尤其是M2样巨噬细胞，占比达76%–93%），并随肿瘤负荷增加出现T细胞与NK细胞浸润上升。这些巨噬细胞高表达CD80/CD86、ILT2/ILT4及PD-L1，呈现免疫抑制表型。

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  A549肿瘤：尽管总体免疫浸润较低，但NK细胞是主要浸润群体（占比超过40%），并可进一步分为NK1、NK2、NK3亚群，表达CD244、DNAM-1、4-1BB等激活受体。

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  HPAF-II肿瘤：以T细胞为主（约占80%），主要为常规CD4效应T细胞，但整体免疫浸润率较低（约5%）。

这些发现与临床观察一致，表明genO-BRGSF-HIS模型能够复现人类肿瘤的免疫微环境异质性。

在免疫治疗评估中的应用

基于TME细胞组成的特点，该模型被用于评估不同类型免疫疗法的效果：

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  髓系靶向治疗：MDA-MB-231模型中巨噬细胞PD-L1的高表达提示其可用于检查点抑制剂（如抗PD-L1）或髓系重编程策略的测试。

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  NK细胞靶向治疗：A549模型中NK细胞的富集为NK细胞衔接器或激活受体激动剂提供了测试场景。

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  T细胞靶向治疗：在HPAF-II模型中，研究团队评估了两种双特异性抗体（TCE）——NILK-2301（靶向CD3与CEACAM5）与NI-3301（靶向CD28与CEACAM5）的疗效。单独使用NILK-2301效果有限，但联合应用可显著抑制肿瘤生长并延长生存期，且疗效呈现供体依赖性，模拟了临床反应的异质性。

此外，该模型还已成功用于评估细胞因子释放综合征（CRS）等安全性终点，突显其在兼具疗效与安全性评价方面的优势。

讨论与展望

genO-BRGSF-HIS模型通过稳定重建人类淋巴与髓系细胞，并实现肿瘤依赖性的免疫细胞招募与激活，为临床前免疫治疗开发提供了高度可转化的平台。其优点包括：

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  长期植入稳定性与无GvHD风险；

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  髓系与树突状细胞功能完整且可重复刺激；

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  TME细胞组成动态变化，模拟患者异质性；

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  支持多种肿瘤模型及治疗方式（如TCE、细胞因子、抗体等）。

然而，该模型仍存在局限性，例如基质细胞为鼠源，可能影响人-鼠细胞互作的真实性。未来研究可结合免疫 competent 小鼠模型进行互补验证。总体而言，genO-BRGSF-HIS模型有望成为肿瘤免疫学研究与药物开发中的核心工具，推动精准免疫治疗策略的发展。