跨越種屬差異：人源化小鼠加速CXCR2靶向炎癥與腫瘤療法開發(fā)

C-X-C基序趨化因子受體2（CXCR2）是一種關(guān)鍵的G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR），在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮重要調(diào)控作用。它特異性介導(dǎo)中性粒細(xì)胞的招募與活化，在多種炎癥性疾病中具有核心功能。此外，CXCR2在腫瘤生物學(xué)中亦發(fā)揮顯著作用，參與腫瘤細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移及血管生成。鑒于其在炎癥與腫瘤中的雙重角色，CXCR2早已成為全球新藥研發(fā)的重點(diǎn)靶點(diǎn)。然而，CXCR2靶向藥物的開發(fā)仍面臨諸多挑戰(zhàn)，包括其復(fù)雜的蛋白結(jié)構(gòu)、多樣化的信號通路，以及天然配體的高濃度與高親和力，這些因素均增加了開發(fā)有效競爭性抑制劑的難度。盡管具有巨大潛力，但近30年來尚無相關(guān)靶向藥物獲批上市，CXCR2仍是藥物發(fā)現(xiàn)與開發(fā)領(lǐng)域亟待突破的重要方向。
 

CXCR2蛋白結(jié)構(gòu)及信號傳導(dǎo)功能^[1]

炎癥反應(yīng)的“關(guān)鍵導(dǎo)航員”
CXCR2主要在中性粒細(xì)胞上高表達(dá)，調(diào)控以中性粒細(xì)胞為主的先天免疫功能，同時也是獲得性免疫的重要調(diào)節(jié)因子。CXCR2的激活是骨髓中性粒細(xì)胞動員的關(guān)鍵事件，而CXCR4則調(diào)控其在骨髓中的保留，二者的晝夜節(jié)律共同維持中性粒細(xì)胞通量的穩(wěn)態(tài)。CXCR2響應(yīng)以IL-8（CXCL8）為代表的CXC趨化因子，精準(zhǔn)引導(dǎo)中性粒細(xì)胞遷移至炎癥或組織損傷部位，啟動免疫應(yīng)答^[2]。

人類和小鼠體內(nèi)不同的CXCLs-CXCR2信號級聯(lián)^[3]

然而，CXCR2信號通路的過度激活或失調(diào)可導(dǎo)致中性粒細(xì)胞異常浸潤，釋放大量炎性介質(zhì)和蛋白水解酶，加劇組織損傷，進(jìn)而驅(qū)動多種慢性炎癥性疾病，包括：

●炎癥性腸�。↖BD）：在潰瘍性結(jié)腸炎（UC）和克羅恩�。–D）患者腸道黏膜中，CXCR2及其配體水平顯著升高，導(dǎo)致中性粒細(xì)胞大量浸潤，加重腸道上皮損傷和慢性炎癥^[4]。
●慢性阻塞性肺疾病（COPD）：CXCR2介導(dǎo)的中性粒細(xì)胞募集是COPD氣道炎癥的核心機(jī)制^[5]。
●其他自身免疫性疾�。�如銀屑病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等。

因此，抑制CXCR2介導(dǎo)的中性粒細(xì)胞趨化已成為治療炎癥性疾病的重要策略，適用于炎癥性腸病、多發(fā)性硬化癥、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、COPD、銀屑病等慢性疾病，以及新冠肺炎、葡萄膜炎、敗血癥等急性炎癥的潛在治療。

腫瘤微環(huán)境的“幕后推手”
CXCR2在腫瘤發(fā)生發(fā)展中亦發(fā)揮重要作用。在多種實(shí)體瘤中，腫瘤細(xì)胞及其微環(huán)境中的其他細(xì)胞可分泌大量CXCR2配體，持續(xù)激活CXCR2信號通路，從而促進(jìn)癌癥的惡性進(jìn)展^[6]：
●促進(jìn)腫瘤血管生成：激活內(nèi)皮細(xì)胞上的CXCR2，誘導(dǎo)新血管形成，為腫瘤提供養(yǎng)分。
●增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞增殖與存活：直接激活腫瘤細(xì)胞內(nèi)的生存信號通路。
●驅(qū)動腫瘤轉(zhuǎn)移：引導(dǎo)腫瘤細(xì)胞向遠(yuǎn)端器官遷移和定植。
●塑造免疫抑制微環(huán)境：招募髓源性抑制細(xì)胞（MDSCs），幫助腫瘤逃避免疫監(jiān)視。

CXCR2參與腫瘤的發(fā)生和進(jìn)展^[1]

研究表明，CXCR2在黑色素瘤、胰腺癌、非小細(xì)胞肺癌、乳腺癌和前列腺癌等多種癌癥中均具有重要功能^[6-8]。開發(fā)CXCR2抑制劑不僅可直接抑制腫瘤，還能改善腫瘤微環(huán)境，增強(qiáng)CAR-T、PD-1/PD-L1抗體等免疫療法的療效，具有顯著的臨床潛力^[9]。

CXCR2人源化小鼠：解決人鼠差異，加速藥物研發(fā)
由于人鼠CXCR2在蛋白序列上存在顯著差異，針對人源CXCR2的特異性藥物（如人源化抗體）難以在普通小鼠模型中進(jìn)行有效的藥效與安全性評價^[10-11]。例如，在早期一項(xiàng)利用CXCR2阻斷抗體治療關(guān)節(jié)炎和特應(yīng)性皮炎的研究中，作者所開發(fā)的抗體與小鼠CXCR2蛋白缺乏交叉反應(yīng)。為克服這一物種特異性障礙，研究人員開發(fā)了CXCR2人源化小鼠模型。該模型成功用于抗體的體內(nèi)抗炎藥效評估，提供了更接近人類病理生理狀態(tài)的研究平臺。更為重要的是，即使在人源化小鼠中，小鼠自身的CXCR2配體仍可激活人CXCR2，確保模型的生理相關(guān)性^[10-11]。該模型在抑制受體功能和治療炎癥反應(yīng)方面展現(xiàn)出顯著效果，有力推動了CXCR2靶向藥物的臨床前研發(fā)進(jìn)程。
 

CXCR2人源化小鼠（hCXCR2 KI）在人源CXCR2抗體抗炎藥效評估中的應(yīng)用^[11]

賽業(yè)生物B6-hCXCR2小鼠：賦能CXCR2靶向藥物開發(fā)
為解決上述問題，賽業(yè)生物開發(fā)了B6-hCXCR2人源化小鼠（產(chǎn)品編號：C001626）。該模型通過將小鼠Cxcr2基因替換為人類CXCR2基因序列，在敲除小鼠CXCR2蛋白表達(dá)的同時，在體內(nèi)成功表達(dá)了人源CXCR2蛋白。

模型驗(yàn)證數(shù)據(jù)
1、基因表達(dá)檢測（RT-qPCR）
在純合B6-hCXCR2小鼠的多個組織中，能夠穩(wěn)定檢測到人源CXCR2 mRNA的表達(dá)，而鼠源Cxcr2 mRNA則不再表達(dá)，證明人源基因已成功在小鼠體內(nèi)轉(zhuǎn)錄。

野生型（WT）小鼠與B6-hCXCR2純合小鼠各組織基因表達(dá)檢測

2、蛋白表達(dá)檢測（流式細(xì)胞術(shù)）
在B6-hCXCR2小鼠的外周血、骨髓和脾臟的中性粒細(xì)胞（CD11b+Ly6G+）表面，成功檢測到人源CXCR2蛋白的表達(dá)，這與CXCR2主要在中性粒細(xì)胞表達(dá)的生理特性一致。

野生型（WT）小鼠與B6-hCXCR2純合小鼠中性粒細(xì)胞中CXCR2蛋白表達(dá)檢測

總結(jié)
B6-hCXCR2人源化小鼠（產(chǎn)品編號：C001626）通過將鼠源基因精準(zhǔn)替換為完整人源CXCR2基因，在基因和蛋白水平均成功模擬了人源靶點(diǎn)的表達(dá)。該模型是研究CXCR2在炎癥性腸病、COPD、各類腫瘤等疾病中病理生理功能的理想工具。它有效解決了人鼠間CXCR2差異的問題，為人源化抗體和小分子抑制劑等靶向藥物的臨床前藥效與安全性評估提供了一個更接近人類生理狀況的關(guān)鍵平臺。此前研究顯示，在多種CXCR2人源化模型中，小鼠自身的CXCR2配體對人CXCR2仍具有功能活性^[10-11]。這確保了模型的生理相關(guān)性，有望顯著加速相關(guān)新藥研發(fā)進(jìn)程。