人源化小鼠模型hCD98HC：用于CD98脑递送穿梭抗体的在体评价

    大分子药物入脑，难在哪一步

评价能够穿过血脑屏障的抗体，离不开在脑血管内皮上携带人源靶点的人源化小鼠模型。中枢神经系统疾病的抗体类药物研发，长期受制于同一个环节：血脑屏障。脑微血管内皮细胞之间紧密连接致密、胞吞转运受限，常规IgG 进入脑实质的比例很低，绝大部分药物停留在血液一侧，颅内暴露不足以支撑疗效。

绕开这一限制的主流思路是受体介导的跨细胞转运（receptor-mediated transcytosis，RMT）——让治疗性抗体额外带上一个结合脑内皮高表达受体的臂，借受体本身的转运过程进入脑内。转铁蛋白受体（TfR）是这条路线上研究最多的载体，但并非唯一选择。CD98 重链（CD98hc，由 SLC3A2 基因编码）是一类氨基酸转运体的伴侣亚基，在脑血管内皮上有较高丰度，近年来被作为另一条可用的转运通道加以开发；它与 TfR 在表达谱、转运动力学与组织分布上的差异，使其在穿梭分子设计中具有独立的考察价值。

问题在于评价环节。针对人CD98 设计的穿梭抗体，识别的是人源表位，在普通小鼠体内找不到可结合的靶点，既无法观察跨血脑屏障的转运效率，也无法比较不同设计之间的差异。要在活体水平回答“这个臂到底把多少抗体带进了脑”，前提是小鼠的血脑屏障上表达人源 CD98。

品系构建

hCD98HC 小鼠利用同源重组，将小鼠 Slc3a2 基因进行人源化修饰。

图1.人源化小鼠模型脾脏hCD98与mCD98表达检测

图2.人源化小鼠模型脑组织WB检测人CD98表达

图3.人源化小鼠模型脑组织CD98与CD31免疫荧光共定位

图4. 抗TD1/CD98HC抗体在hCD98HC敲入小鼠中的脑渗透率结果

验证数据

外周表达。对野生型小鼠与hCD98 小鼠的外周血进行检测，比较人 CD98 与小鼠 CD98 的表达情况；脾脏样本给出同样维度的检测结果（图1）。两项检测分别使用 8 周龄野生型雌鼠与 17.5 周龄 hCD98 雌鼠。

脑组织中的人源蛋白。 Western blot 检测显示，纯合子脑组织中可检出人 CD98，野生型中则无相应条带，实验以 HeLa 细胞作为阳性对照（图2）。

血管定位。脑组织免疫荧光染色中，野生型与纯合子均可观察到CD98 信号，原因是所用抗体对人与小鼠 CD98 存在交叉反应；在两组中，CD98 信号均与血管内皮标记 CD31 共定位（图3）。该结果提示人源化后的蛋白仍定位于脑血管内皮一侧。上述脑组织实验使用 8–10 周龄雄鼠。

穿梭功能验证。这是该品系最具功能指向的数据。向9 周龄纯合子雄鼠静脉注射 10 mg/kg 的抗 hTD1/hCD98 双特异性抗体，以相同剂量的抗 hTD1 hIgG1 作为对照，按设定时间点采集血清、脑组织与脑实质，ELISA 测定药物浓度并计算脑组织及脑实质相对血清的浓度比值。结果显示，抗hTD1/hCD98HC抗体的脑渗透率显著高于抗TD1 hIgG1对照抗体。（图4）。

为什么评价CD98 脑递送穿梭抗体需要人源化小鼠模型？

因为穿梭分子的CD98 结合臂识别人源表位，在普通小鼠体内没有可结合的靶点，转运效率与设计差异都无从观察。hCD98HC 小鼠（目录号 NM-HU-234539）将小鼠 Slc3a2 基因人源化修饰，官网已验证脑组织中人 CD98 的表达，以及 CD98 与血管内皮标记 CD31 的共定位；在该品系中，抗 hTD1/hCD98 双特异性抗体的脑渗透率显著高于不含 CD98 臂的对照抗体，可作为穿梭分子在体评价的读数。

关于该品系

hCD98HC 小鼠由南模生物研发，目录号 NM-HU-234539。

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。