细胞毒T淋巴细胞抗原4（Cytotoxic T lymphocyte associated antigen-4，CTLA4）又名CD152，是由CTLA4基因编码的一种白细胞分化抗原，属于免疫球蛋白超家族。 CTLA4基因编码膜蛋白，其胞外区为受体/配体结合区，胞内区负责信号传导。

T细胞中主要表达CTLA4的细胞为调节性T细胞（Treg），是一类可以负向调节细胞免疫的T细胞。目前认为CTLA4的功能为调控Treg定位。CTLA4的胞外区能够与CD28竞争性的结合APC（抗原递呈细胞）表面的B7分子配体（CD80/CD86），产生抑制信号，抑制T细胞激活，使肿瘤细胞免受T淋巴细胞攻击。因此阻断CTLA4的免疫效应可刺激免疫细胞大量增殖，从而诱导或增强抗肿瘤免疫反应^[1-2]。

构建策略： 集萃药康利用基因编辑技术将BALB/c及C57BL/6小鼠CTLA4胞外区替换为对应的人源片段，而胞内区则保留完整的鼠源序列，开发了CTLA4人源化小鼠模型，包括单人源化小鼠BALB/c-hCTLA4及C57BL/6-hCTLA4和双人源化小鼠BALB/c-hPD1/hCTLA4及C57BL/6-hPD1/ hCTLA4。CTLA4人源化小鼠模型是人CTLA4抑制剂药效评价及安全性评价的理想动物模型。

1. BALB/c-hCTLA4：YERVOY^®药效实验

在BALB/c-hCTLA4小鼠模型皮下接种CT26.WT肿瘤细胞系后测试抗人CTLA4抗体YERVOY^®（Ipilimumab)的肿瘤抑制药效

左图：小鼠肿瘤生长曲线    右图：小鼠体重变化曲线

基于BALB/c-hCTLA4小鼠皮下接种CT26.WT模型的体内药效实验。将小鼠结肠癌细胞CT26.WT移植到BALB/c-hCTLA4人源化小鼠皮下，待肿瘤平均体积约100 mm³时随机分为对照组和治疗组(n=7)。并使用相应剂量的药物进行治疗。每周给药2次，共给药4次。数据以Mean ± SEM形式呈现。

结果显示：抗人CTLA4抗体Yervoy对肿瘤生长有非常明显的抑制作用。

结果证明：BALB/c-hCTLA4小鼠是评估人CTLA4抗体体内药效的有力工具。

2. BALB/c-hCTLA4：YERVOY^®剂量药效验证

在BALB/c-hCTLA4小鼠模型皮下接种CT26.WT肿瘤细胞系后测试抗人CTLA4抗体YERVOY^®（Ipilimumab)的肿瘤抑制量效关系。

左图：小鼠肿瘤生长曲线    右图：小鼠体重变化曲线

基于BALB/c-hCTLA4小鼠皮下接种CT26.WT模型的体内药效实验。将小鼠结肠癌细胞CT26.WT移植到BALB/c-hCTLA4人源化小鼠皮下，待肿瘤平均体积约100 mm³时随机分为对照组(G1)和治疗组(G2-G5)。数据使用Mean ± SEM表示。

结果显示：抗人CTLA4抗体Yervoy在高剂量治疗组(G3:TGI=96%; G4:TGI=91%;G5:TGI=87.5%)，对肿瘤生长有非常明显的抑制作用；而在低剂量治疗组具有部分抗肿瘤药效（TGI=39.6%）。

结果证明：BALB/c-hCTLA4小鼠是评估人CTLA4抗体体内药效的有力工具。

3. C57BL/6-hCTLA4：YERVOY^®药效实验

在B6-hCTLA4小鼠模型皮下接种MC38肿瘤细胞系后测试抗人CTLA4抗体YERVOY^®（Ipilimumab)的肿瘤抑制药效。

左图：小鼠肿瘤生长曲线  右图：小鼠体重变化曲线

基于B6-hCTLA4小鼠皮下接种MC38模型的体内药效实验。 将小鼠结肠癌细胞MC38移植到B6-hCTLA4人源化小鼠皮下，待肿瘤平均体积约100 mm³时随机分为对照组和治疗组（对照组n=5,治疗组n=7）。并使用相应剂量的药物进行治疗。每3天给药1次，共给药6次。数据以Mean ± SEM形式呈现。

结果显示：抗人CTLA4抗体Yervoy对肿瘤生长有非常明显的抑制作用（TGI=100%）。

结果证明： B6-hCTLA4小鼠是评估人CTLA4抗体体内药效的理想动物模型。

4. C57BL/6-hCTLA4：YERVOY^®剂量药效验证

在B6-hCTLA4小鼠模型皮下接种MC38肿瘤细胞系后测试抗人CTLA4抗体YERVOY^®（Ipilimumab)的肿瘤抑制量效关系。

左图：小鼠肿瘤生长曲线  右图：小鼠体重变化曲线

基于B6-hCTLA4小鼠皮下接种MC38模型的体内药效实验。 将小鼠结肠癌细胞MC38移植到B6-hCTLA4人源化小鼠皮下，待肿瘤平均体积约100 mm³时将动物入组至对照组(G1，N=6)和治疗组(G2-G3,N=6; G4-G5,N=5)。数据以Mean ± SEM形式呈现。

结果显示：抗人CTLA4抗体Yervoy在高剂量治疗组(G3:TGI=85%;G4:TGI=99%;G5:TGI=99%)，对肿瘤生长有非常明显的抑制作用；而在低剂量治疗组具有部分的抗肿瘤药效（TGI=22%）。

结果证明：B6-hCTLA4小鼠是评估人CTLA4抗体体内药效的有力工具。

5. 应用BALB/c-hPD1/hCTLA4评价化合物抗肿瘤效果

在BALB/c-hPD1/hCTLA4小鼠模型皮下接种CT26.WT肿瘤细胞系后测试抗人CTLA4抗体YERVOY^®（Ipilimumab)及抗人PD1抗体KERTRUDA^®的肿瘤抑制效果。

小鼠肿瘤生长曲线

基于BALB/c-hPD1/hCTLA4小鼠皮下接种CT26.WT模型的体内药效实验。将对数生长期的结肠癌细胞CT26.WT接种至6-8周龄BALB/c-hPD1/hCTLA4人源化小鼠皮下，待肿瘤生长至平均体积100 mm³时随机分为PBS组，lpilimumab和 Keytruda 单药给药组及lpilimumab和 Keytruda联合给药组 (n=7)，并使用相应的药物进行治疗。每三天给药1次，共给药7次。数据以Mean ± SEM形式呈现。

结果显示： lpilimumab和Keytruda单药给药组肿瘤体积抑制率（TGI）分别为59.38%、50.52%； lpilimumab和 Keytruda联合给药组的TGI为87.45%，均对肿瘤的生长具有显著的抑制作用。

结果表明： BALB/c-hPD1/hCTLA4小鼠是评价人源CTLA4抗体、PD-1抗体及联合用药的抗肿瘤药效的理想动物模型。

 6. 应用C57BL/6-hPD1/hCTLA4评价化合物抗肿瘤效果

在B6-hPD1/hCTLA4小鼠模型皮下接种MC38肿瘤细胞系后测试抗人CTLA4抗体YERVOY^®（Ipilimumab)及抗人PD1抗体Opdivo^®的肿瘤抑制效果。

小鼠肿瘤生长曲线

基于B6-hPD1/hCTLA4小鼠皮下接种MC38模型的体内药效实验。将对数生长期的结肠癌细胞MC38接种至6-8周龄B6-hPD1/hCTLA4人源化小鼠皮下，待肿瘤生长至平均体积100 mm³ 时随机分为Control组，lpilimumab组、Opdivo组和lpilimumab与 Opdivo联合用药组 (n=5)，并使用相应的药物进行治疗。每三天给药1次，共给药6次。数据以Mean ± SEM形式呈现。

结果显示：lpilimumab组、Opdivo组和lpilimumab与Opdivo联合用药组的肿瘤体积抑制率（TGI）分别为42.10%，69.77%和87.19%。单药组及联合用药组均对肿瘤的生长有一定的抑制作用，且联合用药组抗肿瘤效果更显著。

结果表明： B6-hPD1/hCTLA4小鼠是评价人源CTLA4抗体、PD-1/PD-L1抗体及联合用药或双特异性抗体的抗肿瘤药效的理想动物模型。

参考文献

[1] Therapeutic use of anti-CTLA-4 antibodies. Int Immunol. 2015, 27(1):3-10.

[2] Blockade of CTLA-4 on both effector and regulatory T cell compartments contributes to the antitumor activity of anti‒CTLA-4 antibodies. J Exp Med. 2009,3;206(8):1717-25.