目前，免疫學(xué)是當(dāng)今生命科學(xué)學(xué)科和支撐學(xué)科的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的前沿陣地之一。免疫學(xué)在生物結(jié)構(gòu)與機能的各個層面都有科學(xué)基本問題的發(fā)現(xiàn)，在臨床應(yīng)用領(lǐng)域，生物高科技產(chǎn)業(yè)，藥物研制開發(fā)中有很大價值。目前免疫學(xué)研究主要集中在基礎(chǔ)免疫學(xué)和臨床免疫學(xué)兩方面。

基礎(chǔ)免疫學(xué)法寶
——免疫細胞標(biāo)志物工具鼠
在基礎(chǔ)免疫學(xué)方面，研究方向集中在免疫系統(tǒng)發(fā)育、免疫細胞識別、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、活化和效應(yīng)機制、免疫分子的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用等等。這些方向的研究前提在于準(zhǔn)確地了解免疫系統(tǒng)，明確免疫細胞種類。下面，鼠博士簡要為大家介紹一下各種免疫細胞的細胞標(biāo)志物。
 

圖1：HSC的分化[1]

非特異性免疫細胞：
組成：單核細胞、巨噬細胞、NK細胞、DC細胞、粒細胞等

單核細胞——通用標(biāo)志物：CD14


單核細胞（monocytes）是血液中最大的免疫細胞。它們在體內(nèi)巡邏，為抵御細菌和真菌入侵提供第一道防線，可以通過細胞因子分泌引發(fā)炎癥，并觸發(fā)適應(yīng)性免疫，迅速遷移到外周組織，分化為樹突狀細胞或巨噬細胞。
 

圖2. 單核細胞的分化[2]
 

單核細胞的通用標(biāo)志物是CD14。而根據(jù)CD14、CD16 (Fcγ RIII)、CD64 (Fcγ RI)和趨化因子受體CD192和CX3CR1的表達水平可將人外周血單核細胞群定義為三個不同的亞群：經(jīng)典型、中間型和非經(jīng)典型，三種亞型的標(biāo)志物見下表
 

*紅色表示高表達，藍色表示低表達。

巨噬細胞——通用標(biāo)志物：CD68

巨噬細胞（Macrophages）是一種分布廣泛且功能多樣的白細胞，具有清除入侵者和啟動免疫應(yīng)答的吞噬能力。然而，巨噬細胞也具有維持其他微環(huán)境的穩(wěn)態(tài)功能，如維持代謝平衡。巨噬細胞高度參與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展，因為腫瘤相關(guān)巨噬細胞（TAM）可分泌對腫瘤細胞免疫耐受的誘導(dǎo)因子。因此，它們在免疫腫瘤學(xué)中非常重要，是研究評估治療對腫瘤微環(huán)境（TME）影響的核心內(nèi)容。
 

圖3. 巨噬細胞在組織和疾病環(huán)境中的命運[3]
 

巨噬細胞的通用標(biāo)志物是CD68。而根據(jù)巨噬細胞在炎癥反應(yīng)中的功能和活化程度可分為兩個亞型：具有促炎癥作用的M1巨噬細胞和具有免疫抑制作用的M2巨噬細胞。M1亞型的標(biāo)志物有CD80/CD86/IL-1/IL-12，M2亞型的標(biāo)志物有CD206/CD301/CD163/IL-10/Arg-1等。
 

圖4. 巨噬細胞極化[4]

DC細胞——通用標(biāo)志物：CD11c、BDCA-1/2以及CD123


樹突狀細胞（dendritic cell, DC）是一種專業(yè)的抗原提呈細胞，它通過對T、B淋巴細胞的抗原加工和提呈，將先天免疫和適應(yīng)性免疫聯(lián)系起來。

樹突狀細胞主要分為三類：
01
漿細胞樣樹突狀細胞（pDC），專精于識別病毒和腫瘤細胞；

02
I型經(jīng)典樹突狀細胞（cDC1），能夠識別細胞內(nèi)病原體并觸發(fā)CD8 T 細胞和Th1 CD4 T細胞應(yīng)答；

03
II型經(jīng)典樹突狀細胞（cDC2），在與細胞內(nèi)病原體、寄生蟲、變應(yīng)原、真菌和細胞外細菌接觸時，會觸發(fā)CD4 T細胞反應(yīng)。

圖5. 小鼠DC細胞發(fā)育譜系圖[5]

樹突狀細胞的常規(guī)標(biāo)記物包括CD11c、BDCA-1/2以及CD123。

粒細胞——暫無通用標(biāo)志物  

粒細胞（granulocytes）是富含細胞質(zhì)顆粒的細胞，包括嗜堿性粒細胞、嗜中性粒細胞、嗜酸性粒細胞以及肥大細胞。粒細胞支持一系列保護功能，包括吞噬功能（嗜中性粒細胞）、防御寄生蟲（嗜堿性粒細胞）以及作為變態(tài)反應(yīng)的效應(yīng)物（肥大細胞），并且還能在免疫治療期間調(diào)節(jié)宿主的反應(yīng)。

粒細胞亞群的標(biāo)志物和功能如下表：

NK細胞——通用標(biāo)志物：CD16、CD56以及小鼠NK1.1
自然殺傷細胞是一類先天免疫細胞，但在形態(tài)上及淋巴標(biāo)記物表達上，與淋巴細胞相似。其特點為不依賴抗體和補體即可直接殺傷細胞，且無MHC限制。因此，NK細胞不會生成免疫記憶或產(chǎn)生長期保護性免疫。

圖6. NK細胞亞群分布[6]

NK細胞的特征性標(biāo)記物包括人CD16、CD56以及小鼠NK1.1。

特異性免疫細胞：
組成：T細胞、B細胞等

T細胞——通用標(biāo)志物：CD3和T細胞受體（TCR）


T細胞（T lymphocyte）起源于骨髓，然后轉(zhuǎn)移到胸腺中發(fā)育成熟。在過去的十幾年中，T細胞一直是研究熱點，例如研究T細胞受體的免疫檢查點抑制劑（PD-1、CTLA-4等）。目前已經(jīng)有方法可以解除腫瘤微環(huán)境對T細胞增殖和激活的抑制，這一成果已經(jīng)成功應(yīng)用于黑色素瘤以及其他腫瘤的治療。

圖7. T細胞的分化過程[7]
 

T細胞的特征標(biāo)記物包括CD3和T細胞受體（TCR）。根據(jù)表達類型，它們可以分為CD4+ T細胞和CD8+ T細胞，其中CD4+ T細胞主要為輔助T細胞（helper T cell）；CD8+ T細胞主要為細胞毒T細胞（cytotoxic T cell）；此外還有抑制免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)性T細胞（T-reg），以及記憶T細胞、NKT細胞等。CD4+ T細胞和CD8+ T細胞根據(jù)其他表面標(biāo)志物又可以進一步分為更多亞群（如下圖）。
 

圖8. CD4+ T細胞和CDB+T細胞的亞型[7]
 

B細胞——通用標(biāo)志物：CD21

B細胞（B lymphocyte）在骨髓中開始發(fā)育成熟。眾所周知，B細胞能夠通過產(chǎn)生抗體來支持體液免疫，但是它們還具有其他的關(guān)鍵功能，比如吞噬功能和交叉呈遞功能。
 

圖9. B細胞發(fā)育和B細胞亞群[9]

與其他淋巴細胞一樣，B細胞的標(biāo)記物也在成熟和分化過程中發(fā)生進化，其通用標(biāo)志為CD21，其他分型如下：
（1）不成熟B細胞（immature B cell）標(biāo)志物：CD21/CD19/CD20/MHCⅡ/mIgM
（2）成熟B細胞（mature B cell）標(biāo)志物：CD21/mIgM/mIgD/CR1
（3）活化B細胞（activated B cell）標(biāo)志物：CD21/sIgM/sIgD
（4）漿細胞（plasma cell PC）標(biāo)志物：PC-1

南模生物根據(jù)免疫細胞發(fā)育分化的標(biāo)志性marker，自主構(gòu)建了多種Cre工具鼠、搭配特定基因條件性敲除小鼠、熒光工具鼠等動物模型，可用于研究該基因在免疫細胞亞群中的功能、或研究免疫細胞的發(fā)育分譜系。此外還有多種DTR工具鼠，可以在小鼠體內(nèi)剔除特定類型的免疫細胞，如Lyz2-DTR，可以剔除小鼠體內(nèi)的巨噬細胞，Tmem119-DTR，可以剔除小鼠體內(nèi)的小膠質(zhì)細胞等。

詳細模型信息見下表：
T、B、NK細胞Cre工具鼠

造血干細胞、巨噬細胞、單核細胞等Cre工具鼠

粒細胞、DC細胞等Cre工具鼠

各類免疫細胞剔除（DTR）工具鼠

現(xiàn)代免疫學(xué)已成為生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)中的前沿科學(xué)，在臨床免疫學(xué)方面，目前的研究主要包括：多種傳染疾病的疫苗研制；自身免疫性疾病、過敏性疾病、防止移植排斥的治療方法；抗體cDNA表達文庫的開發(fā)應(yīng)用；免疫藥物的開發(fā)。而想要在這些臨床研究中所向披靡，離不開鼠鼠免疫大軍的三大神兵！

臨床免疫學(xué)三神兵
——免疫治療靶標(biāo)人源化小鼠
免疫治療靶點人源化小鼠模型，指通過基因修飾的手段將免疫治療靶點替換為相應(yīng)的人源基因，使小鼠表達人源的藥物靶點（包括免疫檢查點在內(nèi)）。

靶點人源化小鼠的應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，可用于研究人類基因的功能、相關(guān)疾病，推動個性化醫(yī)療研究，也可用于深入探究生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，支持臨床治療方法的研發(fā)等。

南模生物特別推出的藥物靶標(biāo)人源化動物模型資源庫U-HuDTMbase®，包含了自主研發(fā)的500多種人源化小鼠品系（包括雙靶標(biāo)、三靶標(biāo)、四靶標(biāo)人源化小鼠），模型資源庫涵蓋目前最新最熱的免疫治療靶點，部分熱門成品人源化小鼠目錄如下：

臨床免疫學(xué)三神兵
——免疫缺陷小鼠

免疫缺陷小鼠（immunodeficiency mice）是指由于先天性遺傳突變、或用人工方法造成一種或多種免疫系統(tǒng)組成成分缺陷的小鼠。免疫缺陷小鼠在免疫、腫瘤、移植以及轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究中使用非常廣泛，許多免疫相關(guān)的研究中都需要免疫缺陷小鼠的幫助。

南模生物具有豐富的免疫缺陷小鼠資源庫，包含多種不同免疫缺陷程度的小鼠品系（見下圖），以滿足您的科研需要。

此外，南模生物還自主研發(fā)了重度免疫缺陷小鼠——M-NSG小鼠。M-NSG缺乏成熟的 T、B 和 NK 細胞，對人源細胞和組織免疫排斥反應(yīng)低，腫瘤細胞成瘤性好，是人源化小鼠、異種移植、免疫重建的重要載體；對于研究人類造血干細胞、腫瘤發(fā)生與治療、免疫缺陷疾病與體內(nèi)免疫機制研究都具有重要意義。

我們基于M-NSG小鼠構(gòu)建了諸多衍生品系，以滿足您的不同實驗要求（見下表）：

臨床免疫學(xué)三神兵
——免疫系統(tǒng)人源化小鼠
免疫系統(tǒng)人源化小鼠模型是通過將人的造血細胞、淋巴細胞或組織植入免疫缺陷小鼠體內(nèi)，從而使其重建人類免疫系統(tǒng)的小鼠模型。它們可有效地重建人類免疫系統(tǒng)，更好地模擬人體免疫特征。
 

由于小鼠和人類免疫反應(yīng)之間存在許多物種特異性差異，導(dǎo)致在動物模型中成功的療法在臨床轉(zhuǎn)化中遇到許多困難。免疫系統(tǒng)人源化小鼠的成功構(gòu)建對于很多人類疾病和生理研究都有著重要意義，如同種異體移植排斥、自身免疫疾病、人類傳染性疾病、腫瘤免疫研究等。

南模生物自主研發(fā)的Hu-PBMC和Hu-HSC模型，分別移植了人外周血單核細胞和CD34+ 造血干細胞以構(gòu)建免疫系統(tǒng)人源化小鼠，可以更有效地模擬人體免疫應(yīng)答，為腫瘤免疫、自身免疫性疾病、特異性傳染疾病的臨床前研究提供了優(yōu)秀模型。
 

四個免疫鼠鼠軍全部介紹完畢，不知道你更喜歡哪一個呢？看到我們的鼠鼠免疫大軍這么能干，鼠博士也不甘示弱！之后鼠博士還會給大家?guī)�來更多小鼠知識~請持續(xù)關(guān)注我們南模生物公眾號。

Reference：
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[7] Mousset CM, Hobo W, Woestenenk R, Preijers F, Dolstra H, van der Waart AB. Comprehensive Phenotyping of T Cells Using Flow Cytometry. Cytometry A. 2019;95(6):647-654. doi:10.1002/cyto.a.23724