评价靶向人ST2 的抗体药物，常需借助人源化小鼠模型。白细胞介素-33（IL-33）是 IL-1 家族成员，常在上皮或内皮细胞受损时释放，被视为一种警报素（alarmin）。IL-33 发挥作用依赖其受体 ST2，该受体由 IL1RL1 基因编码。ST2 主要有两种形式：跨膜型 ST2L 与 IL-1 受体辅助蛋白（IL-1RAcP）共同组成信号受体，表达于2型固有淋巴细胞（ILC2）、Th2 细胞、肥大细胞、调节性 T 细胞（Treg）等免疫细胞表面；可溶型 sST2 能与配体结合，起诱饵受体的作用。IL-33/ST2 信号可促进 IL-5、IL-13 等2型细胞因子的产生，与哮喘、慢性阻塞性肺疾病（慢阻肺）、特应性皮炎等炎症性疾病相关，目前已有多款靶向 ST2 的单克隆抗体进入慢阻肺等疾病的临床研究。在临床前阶段，这类抗体常面临物种差异问题：人与小鼠的 ST2 序列存在差异，针对人 ST2 的抗体通常难以在普通小鼠体内识别鼠源靶点，药效与靶点结合情况因而难以评价。构建 IL1RL1 基因人源化小鼠，是应对这一问题的常用思路。

构建策略
hIL1RL1 小鼠​通过同源重组，对小鼠 Il1rl1 基因进行人源化修饰，其对应的人类同源基因为 IL1RL1。

Fig1. Detection of IL1RL1 expression in large intestine by RT-PCR in hIL1RL1 mice. 
 

Fig.2 Exprssion analysis of of hIL1RL1 on Treg cells in spleen in male hIL1RL1/hTSLP (NM-XA-241614) mice, which were generated by crossing hTSLP(NM-HU-2000064) with hIL1RL1(NM-HU-2000067).

Fig.3 Expression of hIL1RL1 on FcεRIα+ cells in Bone marrow in male hIL1RL1/hTSLP (NM-XA-241614) mice, which were generated by crossing hTSLP(NM-HU-2000064) with hIL1RL1(NM-HU-2000067).

Fig.4 Detection of human ST2 expression in serum of WT C57BL/6 mice and HO hIL1RL1 mice by ELISA
 

Fig.5 Detection of mouse ST2 expression in serum of WT C57BL/6 mice and HO hIL1RL1 mice by ELISA

Fig.6 Detection of mouse IL5 expression in serum of WT C57BL/6 mice and HO hIL1RL1 mice by ELISA.

Fig.7 Detection of mouse IL13 expression in serum of WT C57BL/6 mice and HO hIL1RL1 mice by ELISA.

Fig.8 Detection of mouse IL5 expression in plasma of WT C57BL/6 mice and HO hIL1RL1 mice by ELISA. 

Fig.9 Detection of mouse IL13 expression in plasma of WT C57BL/6 mice and HO hIL1RL1 mice by ELISA.

验证数据
mRNA 水平表达：采用 RT-PCR 检测大肠组织中 IL1RL1 的表达。野生型小鼠仅出现鼠源 Il1rl1 引物对应的 296 bp 单一条带，纯合子小鼠仅出现人源 IL1RL1 引物对应的 367 bp 单一条带（图1）。

免疫细胞表面表达：将该品系与hTSLP 人源化小鼠杂交，获得 hIL1RL1/hTSLP 双人源化小鼠。取 9 周龄雄性双人源化小鼠及野生型小鼠的白细胞，分别用抗人 IL1RL1 抗体和抗鼠 IL1RL1 抗体进行流式细胞术检测。在脾脏 Treg 细胞上，人 IL1RL1 仅在双人源化小鼠中检出，鼠 IL1RL1 仅在野生型小鼠中检出（图2）；骨髓 FcεRIα⁺ 细胞上的检测结果呈现相同规律（图3）。

血清可溶型ST2：采集 5 周龄雌性纯合子小鼠和野生型小鼠的血清，分别用人 ST2 与鼠 ST2 的 ELISA 试剂盒检测。人 ST2 检测的采血时间点包括腹腔注射人和/或鼠 IL-33 之前及注射后 6 h，结果显示纯合子小鼠血清中可检测到人 ST2（图4）；鼠 ST2 在野生型小鼠血清中可检出，在纯合子小鼠血清中未检出（图5）。

IL-33 刺激后的下游细胞因子：5 周龄雌性纯合子小鼠和野生型小鼠腹腔注射 0.025 mg/kg 人和/或鼠 IL-33，于注射前及注射后 6 h 采集血清，用 ELISA 检测鼠 IL-5（图6）与鼠 IL-13（图7）水平。另取 18 周龄雄性纯合子小鼠（n=3）腹腔注射 0.1 mg/kg 人 IL-33，检测注射前及注射后 6 h 血液样本中鼠 IL-5（图8）与鼠 IL-13（图9）水平。这两组实验从下游2型细胞因子层面观察小鼠对 IL-33 刺激的反应，具体数据见对应图。

应用场景
该品系的应用领域为细胞因子人源化模型与药物筛选。纯合子小鼠表达人源IL1RL1，鼠源 Il1rl1 转录本及血清鼠 ST2 均未检出（图1、图5），可用于靶向人 ST2 的抗体等候选药物的体内筛选与药效评价，有助于降低鼠源受体对评价结果的干扰。由于验证实验中同时使用了人源和鼠源 IL-33 进行刺激，研究者也可围绕配体来源设计对比实验。此外，该品系可与其他人源化品系杂交构建多靶点模型，验证数据中即包含与 hTSLP 小鼠杂交获得的双人源化小鼠，适合同时关注 IL-33/ST2 与 TSLP 两条通路的研究；也可根据研究需要，结合哮喘等2型炎症诱导模型使用。

为什么评价抗人ST2 抗体需要 IL1RL1 基因人源化小鼠？
人与小鼠的ST2 序列存在差异，针对人 ST2 的抗体通常难以识别鼠源靶点。hIL1RL1 小鼠（目录号 NM-HU-2000067）对小鼠 Il1rl1 基因进行了人源化修饰，纯合子大肠组织仅检出人源 IL1RL1 转录本，血清中可检测到人 ST2、未检出鼠 ST2，可用于该类抗体等候选药物的体内筛选与药效评价。

hIL1RL1 小鼠由南模生物研发，目录号 NM-HU-2000067。如需了解品系详细信息与完整验证数据，可登录南模生物官网（www.modelorg.com）检索目录号查询。

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。

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