中國實驗動物信息網： 針對目前常用免疫缺陷小鼠模型存在的問題，有哪些改進方法與策略？
俞博士：雖然相對于早期的免疫缺陷小鼠（如SCID,
NOD-SCID等），免疫缺陷IL2rg小鼠已經具有支持人細胞，組織和免疫系統成功移植的能力。然而，為了進一步改善該模型在實際應用中存在的某些不足，在此類模型基礎上，全球許多實驗室也在為進一步完善免疫缺陷小鼠模型，研發更加有效的人疾病模型持續不斷努力著。在這方面的努力主要集中在如何增加有利于人先天免疫系統和體液免疫發育成熟與功能效果等領域。
為了改善骨髓細胞在免疫缺陷IL2rg小鼠中發育成熟與功能，
研究者們在BRG小鼠的基礎上，構建了人M-CSF, IL-3, SIRPa, TPO, GM-CSF
基因插入的MISTRG小鼠。該小鼠具有表達功能性的人單核細胞和NK細胞能力，而且，在接受人胎干HSC移植和皮下注射人黑色素瘤細胞系Me290后,
M2巨噬細胞如同在原位腫瘤組織一樣，可以侵潤腫瘤微環境。與Hu-SRC-SCID
NSG腫瘤移植小鼠模型相比，腫瘤生長在Hu-SRC-SCID/MISTRG小鼠中是增加的，提示巨噬細胞/骨髓細胞具有促進腫瘤生長的作用。
另外，在NOG小鼠背景添加人GM-CSF和IL3構建的NOG-hGM-CSF/hIL3小鼠，或在NSG小鼠背景上添加人GM-CSF，IL3和SF（Steel
factor)構建的SGM3，與NOG/NSG小鼠相比，SGM3小鼠都具有促進來自人的骨髓細胞在小鼠體內發育成熟的作用。
逐步增加的發展趨勢表明，這些改進的人源化小鼠模型正在被應用于人生物學反應和疾病許多研究，且將成為臨床前藥物評價，以及深入探討人疾病發生機理潛在機制的重要工具。
中國實驗動物信息網：目前免疫缺陷小鼠存在的問題與挑戰是什么？
俞博士：目前這些免疫缺陷小鼠存在的主要問題，還是因為小鼠自身存在的先天免疫系統及細胞因子，仍然阻擾了人淋巴細胞和骨髓細胞在小鼠體內的發育成熟與功能。為了解決這一問題，已經構建了多種敲除小鼠株（包括破壞小鼠粒細胞和巨噬細胞功能等），達到進一步降低小鼠先天免疫的作用。如在移植人HSC后，由于人和小鼠細胞因子的種系特異性，使得人免疫細胞的分化和成熟不完全。針對此現象，也可以通過轉基因或敲入等基因修飾技術與方法，將人細胞因子基因導入免疫缺陷小鼠的基因組DNA中來解決。
應用轉基因方法的一個潛在的問題，是可能造成小鼠相應細胞因子基因的干擾，表現為雖然可以發生相應的結合反應，但卻無法引起人細胞因子的相應靶信號效應。因此，對于許多表達人分子的轉基因小鼠，建議同時將小鼠相應細胞因子基因進行敲除修飾。
另外，針對通過增加人細胞因子的改進型人源化小鼠模型（如MISTRG）小鼠的研究發現，該類小鼠表現有較嚴重貧血癥狀現象，這與人巨噬細胞對小鼠紅細胞的損傷，以及來自人HSC對小鼠相應HSC的排斥作用可能有關。
而且，人源化小鼠不完整的體液免疫仍然是沒有解決的問題，這可能與缺乏系統的繼發淋巴細胞結構，包括免疫刺激后，無法形成有效的類轉換和親和力成熟等原因，從而限制了體液免疫反應。為了解決此問題，通過增加淋巴組織刺激細胞發育，但不需要借助IL2-rg受體的信號的研究努力也正在進行。例如，對現有的模型中敲除小鼠MHC類型I和類型II基因的修飾已經構建成功，當作為主要供體人PBMC移植小鼠MHC，可以達到降低GVHD發生。這些努力在總體上，增加了改進型人源化小鼠人免疫細胞移植的成功率及功能性。
中國實驗動物信息網：人源化小鼠模型對人感染性疾病方面研究有哪些幫助？
俞博士：人源化小鼠模型為研究那些具有種系特異性致病源，即需要人組織而發揮其感染及復制功能，提供了機會與可能性。通過移植人免疫細胞至免疫缺陷小鼠，可以使許多人特異性致病源發揮感染作用。當然，根據需要研究解決問題的不同，需要結合不同的小鼠品系和移植方法，選擇最為優化動物模型。目前，人源化小鼠已經有應用于包括HIV，登革熱病毒，EB病毒，流感病毒，傷寒/沙門氏菌，結核桿菌，埃博拉病毒，瘧疾，敗血癥等感染性疾病的研究報道。
人源化小鼠模型已經廣泛應用于人免疫缺陷病毒
（HIV）的研究。1988年應用CB17-SCID 小鼠移植人免疫系統的構建以前，黑猩猩是用于HIV研究的唯一動物模型。 由于HIV感染人CD4
T細胞，巨噬細胞和樹突狀細胞，因而，人源化小鼠模型為體內研究HIV不僅提供了可能性，而且已經用于HIV感染，疾病發展過程，潛伏期，以及病毒學等方面研究。
雖然，一些實驗室應用Hu-SRC-SCID模型來研究HIV，但更多的實驗室是用BLT模型，因為這種模型可以獲得移植效率更高的人粘膜系統，從而利于研究HIV在陰道和腸道的傳播機制。這類模型已經應用于各種HIV預防性藥物的測試，抑制HIV復制及其清除的細胞治療的評估。
應用Hu-PBL-SCID小鼠最早在體內揭示了HIV感染，復制和致病性，而HSC-移植和BLT模型則再現了人感染疾病過程。HSC移植的免疫缺陷小鼠可以被CCR5或CXCX4-熱帶HIV株感染，表現為較長時間（超過一年）的血清病毒血癥。BLT模型已成為研究HIV突變導致逃逸CD8
T細胞應答的有用模型。
為了努力重現因移植了CCR5缺失供體的骨髓能達到治愈HIV“柏林病人”現象，有許多研究專注于用抑制CCR5表達的HSC進行小鼠移植實驗。如用ZFN技術對HSC中CCR5進行基因打靶修飾，導致CD4
T細胞的損失減少及HIV病毒拷貝數的下降。也有研究者應用慢病毒技術，將特異性作用于CCR5的相應microRNA導入至HSCs,
然后將修飾的HSCs移植NSG小鼠，發現這些小鼠表現為人CD4陽性T細胞的存在和病毒量的降低，表明該小鼠對CCR5熱帶HIV株感染具有抵抗性。
另外，也有通過構建同時針對CCR5和CXCR4熱帶病毒的雙靶點HIV慢病毒表達載體，達到不僅可以下調CCR5，且有可以抵抗CXCR4熱帶病毒的作用。應用該雙靶點載體轉染的人HSCs來建立NSG-BLT人源化小鼠,
結果表明，來自這些小鼠的脾細胞具有在體外抵制CCR5和CXCR4熱帶病毒感染的作用。
中國實驗動物信息網：人源化小鼠在人鼠嵌合肝小鼠模型應用中有什么意義？
俞博士：通過建立了人肝嵌合體小鼠模型，可為了研究人肝臟致病因子（如丙型肝炎，乙型肝炎和丁型肝炎等病毒）提供可能性。應用這類模型的常用策略是首先破壞小鼠的肝細胞，使其為移植人肝細胞提供空間。例如，通常的模型是通過破壞延胡索酰乙酰乙酸水解酶（Fah）。另外的方法是，通過表達可調控的所謂“毒性/自殺”基因，如尿激酶型纖溶酶原激活子（uPA),
白喉毒素受體（DTR），以及單純皰疹病毒1型胸苷激酶（TK）等基因，發揮其對肝細胞的特異性損傷作用。
丙型肝炎病毒（HCV）是引起慢性感染，進行性肝硬化，以及導致肝細胞癌癥的重要誘發因素。目前，SCID/Alb-uPA和Fah
Rag2 IL2rg小鼠已經應用HCV的研究。近年來更多的研究是利用白蛋白（Alb)
啟動子控制FKBP-capase8融合蛋白（AFC8）表達的BRG小鼠，通過利用AP20187來去除活性Caspase8的二聚作用，使移植人肝細胞和HSCs成為可能。研究表明，人肝嵌合小鼠可以被HCV感染，引起人病毒特異性T細胞對HCV的應答及肝纖維化。但是，HCV復制在小鼠體內只觀察到約50%，提示為了能更有效地研究HCV致病性與免疫性，仍需要建立更加優化改進的小鼠模型。
HCV進入細胞需要通過Claudin-1受體密切接觸介導實現，用人肝嵌合uPA-SCID小鼠研究發現，針對該受體的阻斷抗體可達到抑制病毒復制，降低感染肝細胞數量的作用。另外，在NRG-Fah小鼠中，借助AAV載體表達針對多個HCV特異性的中和抗體聯合應用的療法，也具有降低HCV復制和病毒感染量的作用。而且，用MUP（Major
urinary protein)啟動子表達uPA
建立MUP-uPA/SCID/beige小鼠，應用該模型研究發現，HCV感染可引起約25%的感染小鼠形成原發性肝腫瘤，這為研究肝腫瘤的形成機制提供了獨特的機會。
另外，人鼠肝嵌合小鼠模型也可應用于藥物代謝的研究。許多藥物是通過肝臟進行代謝，小鼠和人肝的代謝機制是明顯不同的。因此，簡單應用小動物模型研究藥物代謝動力學顯然是不適合的。目前，許多人鼠嵌合肝模型就是通過破壞小鼠肝細胞的方式，結合脾內注射人肝細胞來開展的。例如，一種新型免疫缺陷小鼠是通過利用白蛋白（Alb)
啟動子控制表達白喉毒素受體（DTR），構建Alb-TRECK/SCID小鼠。當注射白喉毒素后，小鼠肝臟很快被破壞，然后用人肝細胞取而代之。這類人鼠肝嵌合小鼠模型具有如同人肝一樣的藥物代謝特征。由于種系的不同造成的原因，
可用于人的藥物如利尿磺胺，對小鼠則是有毒性的。然而，應用人肝嵌合的TK-NOG小鼠則有有助于解決這一問題，并應用于人藥物的毒性試驗。如研究表明，利尿磺胺藥物對TK-NOG小鼠的毒性作用降低，與在人體內觀察的副反應相似。