同时人源化 IL-2 与其受体三个亚基，hIL2/hIL2RA/hIL2RB/hIL2RG 小鼠助力 IL-2 通路药物体内评价

白介素-2（IL-2）是一种重要的细胞因子，通过与 IL-2 受体复合物结合发挥作用。IL-2 受体由 α 链（IL-2RA，又称 CD25）、β 链（IL-2RB）与 γ 链（IL-2RG）三个亚基组成，IL-2 信号通路参与 T 细胞、调节性 T 细胞（Treg）与自然杀伤细胞（NK 细胞）的增殖、分化与功能调控。围绕 IL-2 通路已有多类药物进入临床开发，包括 IL-2 变体、IL-2 受体激动剂与靶向 CD25 的抗体等，应用于肿瘤免疫与自身免疫疾病的治疗。

此类靶向人IL-2 通路的药物在体内评价时面临种属差异问题：药物的结合靶点为人源 IL-2 或其受体亚基，与小鼠同源蛋白存在差异，候选药物在普通小鼠体内难以与相应靶点有效结合，药效与安全性不易在常规小鼠模型上评价。将 IL-2 及其受体亚基人源化，构建同时表达人源 IL-2 与受体三个亚基的人源化小鼠模型，成为开展此类药物临床前研究的常见需求。

hIL2/hIL2RA/hIL2RB/hIL2RG 小鼠由南模生物 hIL2/hIL2RA 小鼠（NM-HU-200275）与 hIL2RA/hIL2RB/hIL2RG 小鼠（NM-HU-210414）交配获得，可同时在体内表达人源 IL-2 及人源 IL-2 受体 α、β、γ 三个亚基。

围绕该品系，官网产品页提供了多项验证数据。表达验证方面，在hIL-2 敲入小鼠中，经刀豆蛋白 A 给药后通过 ELISA 检测人 IL-2 表达（图1）；通过流式细胞术胞内染色检测抗鼠 CD3/抗鼠 CD28 抗体刺激后的 IL-2 表达（图2）；在 IL-2RA 人源化小鼠中，通过流式细胞术检测脾脏活化 Treg 与活化 NK 细胞上的 hIL-2RA，两者均高表达（图3、图4）。

Fig1. Detection of hIL-2 expression by ELISA in the hIL-2 knockin mice

Fig2. Intracellular staining of IL-2 by FACS post stimulation with anti-mCD3/anti-mCD28 (In collaboration with CrownBio).

Fig3. hlL-2RA is highly expressed on activated Tregs in spleen in the IL-2RA huamnzied mouse (In collaboration with CrownBio).

Fig4. hlL-2RA is highly expressed on activated NK cells in spleen in the IL-2RA humanized mouse (In collaboration with CrownBio).

Fig5. Frequency of lymphocyte and myeloid subpopulations in the blood by flow cytometry.

Fig6. Frequency of lymphocyte and myeloid subpopulations in the spleen by flow cytometry.

Fig7. Immunotype in hIL2/hIL2RA/hIL2RB/hIL2RG qKI mice in Blood.

Fig8. Immunotype in hIL2/hIL2RA/hIL2RB/hIL2RG qKI mice in Spleen.

Fig9. Detection of Signaling integrity in hIL2/hIL2RA/hIL2RB/hIL2RG qKI mice.

Fig.10 Human IL-2 induced the phosphorylation of Stat5 in CD4+ T cells, CD8+ T cells, NK cells, and Treg in the C57BL/6 WT mouse (n=2, 6 weeks old), hIL2RA/hIL2RB/hIL2RG knockin mice (n=2, 14 weeks old) and hIL2/hIL2RA/hIL2RB/hIL2RG knockin mice (n=2, 17 weeks old). 

Fig.11 Mouse IL-2 induced the phosphorylation of Stat5 in CD4+ T cells, CD8+ T cells, NK cells, and Treg in the C57BL/6 WT mouse (n=2, 6 weeks old), hIL2RA/hIL2RB/hIL2RG knockin mice (n=2, 14 weeks old) and hIL2/hIL2RA/hIL2RB/hIL2RG knockin mice (n=2, 17 weeks old).

Fig.12 Human IL-15 induced the phosphorylation of Stat5 in CD4+ T cells, CD8+ T cells, NK cells and Treg in the C57BL/6 WT mouse (n=2, 6 weeks old), hIL2RA/hIL2RB/hIL2RG knockin mice (n=2, 14 weeks old) and hIL2/hIL2RA/hIL2RB/hIL2RG knockin mice (n=2, 17 weeks old). 

Fig.13 Mouse IL-15 induced the phosphorylation of Stat5 in CD4+ T cells, CD8+ T cells, NK cells and Treg in the C57BL/6 WT mouse (n=2, 6 weeks old), hIL2RA/hIL2RB/hIL2RG knockin mice (n=2, 14 weeks old) and hIL2/hIL2RA/hIL2RB/hIL2RG knockin mice (n=2, 17 weeks old). 

Fig.14 Analysis of the phosphorylation of Stat5 in CD4+ T cells, CD8+ T cells, and Treg in human PBMC. 

Fig.15 Mouse IL-7 induced the phosphorylation of Stat5 in CD4+ T cells, CD8+ T cells, NK cells, and Treg in the C57BL/6 WT mouse (6 weeks old) and hIL2/hIL2RA/hIL2RB/hIL2RG mice (6 weeks old).

Fig.16 Mouse IL-9 induced the phosphorylation of Stat5 in CD4+ T cells, CD8+ T cells, NK cells, and Treg in the C57BL/6 WT mouse (6 weeks old) and hIL2/hIL2RA/hIL2RB/hIL2RG knockin mice (6 weeks old). 

Fig.17 Mouse IL-21 induced the phosphorylation of Stat3 in CD4+ T cells, CD8+ T cells, NK cells, and Treg in the C57BL/6 WT mouse (8 weeks old) and hIL2/hIL2RA/hIL2RB/hIL2RG knockin mice (8 weeks old).

Fig.18 Mouse IL-4 induced the phosphorylation of Stat6 in CD4+ T cells, CD8+ T cells, NK cells, and Treg in the C57BL/6 WT mouse (9-10 weeks old) and hIL2/hIL2RA/hIL2RB/hIL2RG knockin mice (9 weeks old). 

免疫细胞组成方面，通过流式细胞术检测血液与脾脏中淋巴细胞亚群与髓系细胞亚群频率：纯合小鼠的T 细胞、CD4+ T 细胞、CD8+ T 细胞、B 细胞、树突状细胞、中性粒细胞与单核细胞频率与野生型 C57BL/6 小鼠相似，NK 细胞在纯合小鼠中减少（图5、图6）；同时检测了该品系血液与脾脏中的免疫细胞表型（图7、图8）。

信号通路功能方面，官网产品页记载了该品系的信号完整性检测（图9），并检测了多种细胞因子诱导的 STAT 蛋白磷酸化。人 IL-2 可在该品系小鼠的 CD4+ T 细胞、CD8+ T 细胞、NK 细胞与 Treg 中诱导 Stat5 磷酸化（图10）；鼠 IL-2 亦可诱导 Stat5 磷酸化，但在人源化敲入小鼠中其活化程度弱于人 IL-2（图11）。人 IL-15 可在上述细胞中诱导 Stat5 磷酸化（图12），鼠 IL-15 的活化程度在所有小鼠中均弱于人 IL-15（图13），并在人外周血单个核细胞中进行了对照检测（图14）。此外，鼠 IL-7、鼠 IL-9 诱导的 Stat5 磷酸化、鼠 IL-21 诱导的 Stat3 磷酸化以及鼠 IL-4 诱导的 Stat6 磷酸化水平，在该品系小鼠与野生型小鼠之间相当（图15、图16、图17、图18）。

在应用场景上，该品系可用于IL-2 通路靶向药物的体内评价，包括 IL-2 变体、IL-2 受体激动剂或拮抗剂、靶向 CD25 的抗体等候选分子的体内药效与安全性研究，也可用于观察候选药物对 T 细胞、Treg 与 NK 细胞的影响。

本模型由南模生物研发，目录号NM-HU-210415。

为什么IL-2通路药物的体内评价需要hIL2/hIL2RA/hIL2RB/hIL2RG人源化小鼠？

hIL2/hIL2RA/hIL2RB/hIL2RG人源化小鼠（目录号NM-HU-210415）同时表达人源IL-2与人源IL-2受体α、β、γ三个亚基，人IL-2可诱导其CD4+ T细胞、CD8+ T细胞、NK细胞与Treg中Stat5磷酸化，可用于IL-2变体、IL-2受体激动剂与靶向CD25抗体等候选分子的体内药效与安全性研究，并观察药物对T细胞、Treg与NK细胞的影响。

关于南模生物

上海南方模式生物科技股份有限公司（Shanghai Model Organisms Center, Inc.，简称"南模生物"），成立于 2000 年 9 月，是上交所科创板上市高科技生物公司（股票代码：688265），专注于模式生物领域，为高校、科研院所及制药企业提供基因修饰动物模型产品与解决方案。咨询电话 400-728-0660。