腫瘤免疫治療大概是目前最火熱的創(chuàng )業(yè)和投資領(lǐng)域了，尤其是腫瘤免疫抗體藥物和Car-T治療領(lǐng)域。對于一個(gè)創(chuàng )新藥物，需要經(jīng)過(guò)一系列的臨床前和臨床試驗，以證明其“有效”和“安全”，才能被批準上市并進(jìn)入醫生的處方里，腫瘤免疫抗體藥物和Car-T也不例外。新藥臨床試驗不管是成功還是失敗，都是一項花費巨大的工程，這就需要我們盡可能全面地通過(guò)臨床前試驗來(lái)對這些新藥進(jìn)行評價(jià)，以提高臨床成功率。找到最合適的動(dòng)物模型，往往可以給我們提供最可靠的數據。在腫瘤免疫抗體藥物和Car-T這種新型藥物研發(fā)中，應該如何選擇動(dòng)物模型呢？
在選擇體內藥效評價(jià)模型方面，小鼠無(wú)疑是最常用的動(dòng)物模型。首先，小鼠的繁殖快，可以快速得到有統計學(xué)意義的同周齡、同性別、且足量的小鼠；第二，有足夠多的近交系小鼠腫瘤細胞系可以使用；第三，容易建立較穩定的動(dòng)物－腫瘤模型體系，建立標準化的藥效評價(jià)平臺。
然而，通過(guò)對比小鼠和人基因序列發(fā)現，普通小鼠的很多基因與對應的人類(lèi)基因之間，在蛋白氨基酸序列上同源性經(jīng)常不是足夠高。所以，一般情況下識別人蛋白的抗體，并不識別小鼠相應基因蛋白。也就是說(shuō)，我們一般不能用普通小鼠來(lái)評價(jià)抗人蛋白抗體的藥效。這就需要對小鼠的免疫檢查點(diǎn)基因進(jìn)行人源化改造。比如，將小鼠的PD1基因胞外部分換成人的對應部分，所得到的PD-1人源化小鼠可以用來(lái)做anti-human PD1抗體的藥效評價(jià)。
這種基因編輯人源化小鼠模型的優(yōu)勢是，因為小鼠本身的免疫系統是完整的，非常適合針對同一靶點(diǎn)的不同單克隆抗體之間藥效和毒性的精確比較。在R&D階段找到藥效最好、安全性最好的候選抗體，會(huì )提高最終抗體成藥的成功率。
然而，畢竟人源化小鼠從制備、繁殖、鑒定評價(jià)、到成為藥效驗證的工具需要超過(guò)2年的時(shí)間，不是所有靶點(diǎn)都能有現成的基因編輯人源化小鼠，而且，有的研究者認為，通過(guò)人免疫系統重建之后的小鼠，也許跟人體真實(shí)情況更接近一些。利用重度免疫缺陷小鼠（如JAX的NSG，B-NDG小鼠等）進(jìn)行免疫重建，也是一種可行的替代方案。
一種方法是將人的外周血單核細胞(PBMC)直接注射到重度免疫缺陷小鼠里進(jìn)行免疫重建。其優(yōu)勢在于PBMC是已經(jīng)發(fā)育成熟的免疫細胞，但由于PBMC的T細胞受體非特異識別小鼠的MHC，會(huì )導致人T細胞（尤其是CD8+ T細胞）在小鼠體內大量增殖，分泌大量的細胞因子，最終引起GvHD（移植物抗宿主反應），5-6周內導致小鼠體重下降和小鼠。如果在這種免疫重建的小鼠里接入腫瘤，由于體內大量活化的T細胞和細胞因子的存在，將使腫瘤免疫藥效試驗的結果非常復雜和不穩定，雖然可以做一些定性試驗，但很難精確比較不同抗體的藥效和安全性。
另一種方法是從臍帶血中分離CD34+成血干細胞，注射到經(jīng)過(guò)輻照或新生的重度免疫缺陷小鼠里。經(jīng)過(guò)3-4個(gè)月的體內細胞發(fā)育分化，會(huì )得到人的免疫細胞。因為這種小鼠沒(méi)有人T細胞發(fā)育所必需的人的胸腺，所以得到的免疫細胞免疫功能是有缺陷的，其體液免疫（B細胞免疫）也是有缺陷的。不過(guò)，這種方式得到的小鼠可以在一定程度上滿(mǎn)足腫瘤免疫藥物研發(fā)的需求，雖然實(shí)驗結果不穩定，批間差比較大。
更復雜的方式是同時(shí)移植胎兒胸腺、胎肝和骨髓組織（即BLT模型），但是這種方法的成本將大大提高，也很難批量制備，適合于科學(xué)研究，卻不適合于藥物研發(fā)所要求的大批量、穩定和可重復的要求。
近幾年，NSG和B-NDG這樣的重度免疫缺陷小鼠也廣泛用于Car-T的藥效評價(jià)，也獲得了不錯的結果，尤其是針對B細胞淋巴瘤的Car-T試驗。然而，雖然我們看到了B細胞淋巴瘤被Car-T細胞清除了，從免疫學(xué)的基本知識可以知道，Car-T在小鼠體內的行為方式跟人體內是不同的。
Car-T的制備過(guò)程是將患者自身T細胞進(jìn)行體外激活并轉染表達抗原（比如CD19,BCMA等）特異性抗體，然后再回輸患者體內。也就是說(shuō)，Car-T帶有兩種受體，即TCR和BCR（抗體）。做為自身T細胞，在沒(méi)有抗原刺激的情況下，Car-T回輸后在體內是不會(huì )擴增的（在忽略體外T細胞激活導致的瞬時(shí)體內增殖情況下），Car-T在體內擴增的動(dòng)力主要是來(lái)源于Car-T上的抗體跟抗原的結合。在腫瘤細胞被清楚后，Car-T細胞群會(huì )迅速萎縮，或許留下一小部分Car-T記憶細胞。
然而，在免疫缺陷小鼠里，與PBMC類(lèi)似，Car-T在免疫缺陷小鼠體內會(huì )通過(guò)其TCR被小鼠的MHC激活，造成Car-T的大量非特異性擴增，以及釋放大量細胞因子。即使腫瘤細胞被Car-T清除之后，Car-T也不會(huì )像在人體內一樣快速萎縮，而是會(huì )跟PBMC一樣，繼續增殖，從而導致GvHD。尤其在實(shí)體瘤研究方面，我們并不希望Car-T在小鼠體內大量非特異地增殖，從而影響實(shí)驗結果的判斷。因為在小鼠內，Car-T的激活和擴增并不主要是由腫瘤抗原推動(dòng)的。所以，了解所用的小鼠并找到好的模型將會(huì )讓我們更好的評價(jià)Car-T的藥效以及安全性。
那有沒(méi)有更好的模型呢？理論上，MHC缺失的免疫缺陷小鼠會(huì )更好一些。如果將PBMC注射到MHC缺失的小鼠里，PBMC里的T細胞就不會(huì )瘋狂地增殖，從而將GvHD的發(fā)生時(shí)間很大程度的延遲。如果將PBMC和人的腫瘤接種到MHC缺失的重度免疫缺陷小鼠里，將會(huì )給研究者更長(cháng)的實(shí)驗窗口期，更好的模擬人體內的抗腫瘤免疫反應并進(jìn)行藥效研究。因為PBMC比臍帶血CD34＋細胞更容易獲得，也將極大地提高制備效率和產(chǎn)能，滿(mǎn)足醫藥研發(fā)所要求的大批量、穩定和可重復。
至少在MHC class I 缺失（b2m敲除）的B-NDG-b2m小鼠里，我們可以看到，接種PBMC+腫瘤的小鼠里，如果進(jìn)行腫瘤免疫抗體藥物處理，會(huì )看到腫瘤被抑制，同時(shí)在可觀(guān)察的時(shí)間窗口內，沒(méi)有見(jiàn)到體重下降（GvHD)。所以，在B-NDG-b2m小鼠里植入人腫瘤細胞，并注射人PBMC模型，所制備的模型可以更好的進(jìn)行腫瘤免疫藥物的藥效評價(jià)。與臍帶血CD34+細胞重建模型不同，PBMC重建小鼠里的免疫細胞功能是完善，而且還極大地縮短了模型制備時(shí)間。
B-NDG-b2m小鼠也非常適合于Car-T的藥效研究。將人腫瘤細胞注射到小鼠體內，4天后給小鼠注射Car-T，可以看到腫瘤細胞被清除，同時(shí)，也可以看到血液中Car-T細胞數量的伴隨下降。這說(shuō)明Car-T細胞在MHC敲除小鼠里不會(huì )非特異地大規模增殖，更真實(shí)地模擬了人體內Car-T的作用方式。對于研究Car-T的安全性也具有更好的指導意義。
相信隨著(zhù)新模型的不斷涌現，會(huì )找到更好的用于腫瘤免疫抗體和Car-T藥效評價(jià)的人免疫系統重建小鼠模型。
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