IFN-γ及其受体人源化小鼠

噬血细胞综合征（HPS）又称噬血细胞性淋巴组织细胞增生症（HLH），是一种遗传性或获得性免疫调节功能异常导致的严重炎症反应综合征，由淋巴细胞、单核细胞和巨噬细胞异常激活、增殖和分泌大量炎性细胞因子引起，以发热、血细胞减少、肝脾肿大及肝、脾、淋巴结和骨髓组织发现噬血现象为主要临床特征^[1]。

目前广泛应用的标准诱导治疗方案是HLH-1994或HLH-2004方案，主流还是力推HLH-94方案。HLH-94方案有三个关键药物，地塞米松、VP-16、环孢菌素A，联合使用丙种球蛋白可能有一定的加强效果。遗憾的是，现有的诱导缓解治疗方案并不能充分满足原发性HLH患者的治疗需求，当前HLH治疗仍面临困局，那么破局之道在何方？随着对HLH发病机制的进一步挖掘，全新的HLH治疗靶点——IFN-γ浮出了水面。

干扰素(IFNs)是具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节特性的多效细胞因子，是免疫反应的中心协调因子。

IFN-γ最初是基于其体外抗病毒活性被鉴定出来的。它的受体由两个亚基组成，IFNGR1和IFNGR2。IFNGR1的主要功能是与配体结合，，而IFNGR2通过Janus激酶（JAKs）以及信号转导子和转录激活子（STATs）在信号转导中起主要作用，但在这一过程中，两个受体亚基都是必需的。有趣的是，只有IFNGR1有STAT1的核定位信号。

图1: IFNGR的结构和IFN-γ诱导的信号通路^[2]

图2: 肿瘤微环境中的IFN-γ应答者

HLH的发病机制尚未被完全阐明，但学界目前认为，细胞毒性T细胞和自然杀伤细胞（NK）的功能受损，是原发性HLH的主要病因。在正常情况下，细胞毒性T细胞和NK细胞通过免疫接触方式，向被病毒感染的靶细胞或癌细胞释放细胞毒性颗粒，颗粒中包含的穿孔素在靶细胞表面造成孔隙，使细胞毒性颗粒内容物（颗粒酶和其他蛋白酶）进入靶细胞内，诱导靶细胞的凋亡。

但在HLH患者体内，由于基因突变、免疫缺陷、感染、恶性肿瘤或风湿性疾病等触发因素的影响，细胞毒性颗粒释放受阻，导致细胞毒作用功能受损，出现抗原清除障碍，T细胞与靶细胞结合后，会持续产生IFN-γ等大量促炎性细胞因子，从而持续刺激巨噬细胞和组织细胞过度活化，进一步释放更多的炎性细胞因子，诱发持续性、失控的高炎症反应，即为细胞因子风暴，导致急性全身性炎症反应甚至继发性器官功能障碍（如肝、肾、肺功能障碍），进而引起多器官功能衰竭，最终导致患者死亡^[3-4]。

图3：HLH发病机制示意图^[3]

（A：正常的免疫清除功能；B：HLH发病时异常的免疫清除功能）

而在HLH的发生发展，尤其是细胞因子风暴的发生过程中，IFN-γ起到了关键作用。有研究显示，HLH患者体内的IFN-γ水平明显升高，且IFN-γ的过度生成与HLH的血液学特征表现有关。针对IFN-γ这个“风暴眼”信号通路，百奥动物自主开发了4个IFN-γ及其受体基因人源化的小鼠模型，包括：B-hIFNGR1 mice、B-hIFNGR2 mice、B-hIFNGR1/hIFNG mice、B-hIFNGR1/hIFNG/hIFNGR2 mice，助力HLH领域创新药物的临床前研究。

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B-hIFNGR2 mice验证数据

mRNA和蛋白表达分析

利用RT-PCR和western blot的方法分析野生鼠和纯合B-hIFNGR2小鼠中IFNGR2的mRNA和蛋白的表达。(A) mRNA的表达检测。小鼠Ifngr2 的mRNA仅在野生鼠(+/+)的小肠中检测到。人IFNGR2的mRNA仅在纯合B-hIFNGR2小鼠(H/H)中检测到。(B)蛋白的表达检测。收集野生鼠和纯合B-hIFNGR2小鼠的骨骼肌，用同时结合人和小鼠IFNGR2的抗体进行western blotting分析。结果表明，在纯合B-hIFNGR2小鼠中可以检测到IFNGR2蛋白的表达。

B-hIFNGR1/IFNG小鼠IFNG和IFNGR1的表达分析。(A) IFNG表达分析。用抗CD3ε抗体刺激野生型小鼠(+/+)和纯合B-hIFNGR1/hIFNG小鼠(H/H,H/H) 2 h后采集血清，使用ELISA检测IFNG的表达。小鼠IFNG仅在野生鼠中检测到，人IFNG仅在纯合B-hIFNGR1/hIFNG小鼠中检测到。(B) IFNGR1表达分析。采集野生型小鼠和纯合B-hIFNGR1/hIFNG小鼠腹腔冲洗液来源的巨噬细胞，用抗IFNGR1抗体进行流式细胞术分析。人IFNGR1在B-hIFNGR1/hIFNG小鼠中可检测到，但在野生型小鼠中检测不到。

参考资料：

[1] 中国医师协会血液科医师分会, 中华医学会儿科学分会血液学组, 噬血细胞综合征中国专家联盟. 中国噬血细胞综合征诊断与治疗指南（2022年版）[J]. 中华医学杂志, 2022, 102(20): 1492-1499.

[2] Gocher AM, Workman CJ, Vignali DAA. Interferon-gamma: teammate or opponent in the tumour microenvironment? Nat Rev Immunol 2022; 22(3):158-172.

[3] 张垚, 汤勇民. 儿童噬血综合征的研究进展[J]. 中国小儿血液与肿瘤杂志. 2020; 02: 112-117.

[4] Fajgenbaum DC, June CH. Cytokine storm[J]. N Engl J Med. 2020 Dec 3;383(23):2255-2273.