人源化小鼠模型構(gòu)建

一、人源化小鼠模型的定義與核心價值

1. 基本概念

人源化小鼠（Humanized mice）指通過基因編輯或細(xì)胞移植技術(shù)，使小鼠攜帶人類基因、細(xì)胞、組織或免疫系統(tǒng)的實驗?zāi)Ｐ汀Ｆ浜诵膬r值在于：

• 突破物種限制：解決小鼠模型與人類生物學(xué)差異（如免疫應(yīng)答、藥物代謝差異），提高臨床前研究預(yù)測性。

• 倫理替代方案：規(guī)避直接人體實驗的倫理約束，實現(xiàn)人類疾病機(jī)制深度解析。

• 精準(zhǔn)醫(yī)療橋梁：為個體化治療提供“活體測試平臺"（如PDX模型指導(dǎo)腫瘤用藥）。

2. 模型分類體系

二、構(gòu)建方法的技術(shù)路線與創(chuàng)新突破

1. 基因編輯人源化模型

(1) 核心步驟

• 靶點選擇：優(yōu)先選擇與人類同源性低的關(guān)鍵基因（如免疫檢查點PD-1/CTLA-4）。

• 載體創(chuàng)新：

• CRISPR/Cas9介導(dǎo)同源定向修復(fù)（HDR） ：實現(xiàn)精確基因替換（效率＞80%）。

• TurboKnockout-Pro技術(shù)：支持Mb級大片段插入，構(gòu)建全人源化模型（如CD3人源化）。

• 案例：

• CD73人源化：優(yōu)化sgRNA設(shè)計，實現(xiàn)外顯子高效替換，用于聯(lián)合用藥篩選。

• KDR（VEGFR2）人源化：人源序列插入小鼠Kdr基因外顯子4，模擬血管生成藥物反應(yīng)。

(2) 技術(shù)瓶頸與解決方案

2. 細(xì)胞/組織移植模型

(1) 免疫系統(tǒng)人源化流程

基于的標(biāo)準(zhǔn)化操作：

1. 宿主準(zhǔn)備：

• 免疫缺陷小鼠品系選擇：NOD-scid IL2Rγnull（NOG/NSG）＞ NOD-scid ＞ SCID。

• 預(yù)處理：亞致死劑量輻照（2-4 Gy）或布斯法尼（Busulfan）處理。

2. 細(xì)胞移植：

• HSC移植：胎兒肝臟/臍帶血CD34+細(xì)胞（≥1×105個）經(jīng)靜脈/肝內(nèi)注射。

• PBMC移植：成人外周血單核細(xì)胞腹腔注射（易引發(fā)GVHD，限短期實驗）。

3. 免疫重建驗證：

• 流式檢測人CD45+細(xì)胞占比（＞25%為合格）。

• 功能性驗證：抗原刺激后產(chǎn)生人IgG/IgA（如脾臟Ig+ B細(xì)胞）。

(2) 前沿優(yōu)化策略

• 細(xì)胞因子人源化加持：共移植表達(dá)人IL-7/15的基質(zhì)細(xì)胞，提升T/NK細(xì)胞分化。

• 組織工程改造：腎包膜下植入人胎兒胸腺/肝臟組織，形成人淋巴結(jié)構(gòu)。

• GVHD控制：使用CRISPR敲除人T細(xì)胞中CD3ε基因，延長模型存活期。

3. 雜交模型（Hybrid Approaches）

• 人源化腫瘤移植（PDX）：
  患者腫瘤組織→移植至免疫系統(tǒng)人源化小鼠→保留腫瘤微環(huán)境。

• 基因-細(xì)胞雙人源化：
  在IL2Rγ-/-小鼠中植入人HSC，并表達(dá)人SIRPα增強(qiáng)巨噬細(xì)胞功能。