Fare kanseri modelleri, tümör büyümesinin ve immün kaçışın temel mekanizmalarını oluşturmak için önemlidir. Bununla birlikte, fare modellerinde yapılan kanser tedavisi çalışmaları, sınırlı sinjenik modeller ve türe özgü farklılıklar nedeniyle kliniğe sonlu çeviri sağlamıştır 1,2. İmmün tedavilerin tümörleri kontrol etmek için baskın bir yaklaşım olarak ortaya çıkması, fonksiyonel bir insan bağışıklık sistemine sahip in vivo bir modele olan ihtiyacı yinelemiştir. Son on yılda insan bağışıklık sistemi farelerinde (HIS fareleri) meydana gelen ilerlemeler, immüno-onkolojiyi in vivo olarak çok çeşitli kanser türlerinde ve immünoterapötik ajanlarda incelemeyi mümkün kılmıştır 3,4,5,6. Hücre hattı kaynaklı ve hasta kaynaklı ksenogreftler (sırasıyla CDX ve PDX) dahil olmak üzere insan tümör modelleri, HIS farelerinde iyi büyür ve çoğu durumda, insan hematopoetik engraftmanı olmayan immün yetmezlikli konakçıdaki büyümeleriyle neredeyse aynıdır 7,8. Bu önemli bulguya dayanarak, araştırmacılar, immünsüpresyonu azaltmak ve böylece bağışıklık yönelimli tümör öldürmeyi arttırmak için tümör mikroçevresini (TME) değiştirmek için tasarlanmış kombinasyon terapileri de dahil olmak üzere insan immünoterapilerini incelemek için HIS fare modelini kullanıyorlar. Bu preklinik modeller, insan kanserlerinin heterojenliği konularının ele alınmasına yardımcı olur ve ayrıca tedavi başarısını tahmin edebilir ve bağışıklıkla ilişkili ilaç toksisitelerini izleyebilir 9,10.
İnsan hematopoetik kök hücrelerinin tanıtılması yoluyla insan bağışıklık sistemine sahip bir fare modelinin üretilmesi, ksenograftı reddetmeyecek bir alıcı immün yetmezlikli fare gerektirir. Mevcut HIS fare modelleri, 30 yıl önce bildirilen immün yetmezlikli fare suşlarından türetilmiştir. Tanımlanan ilk immün yetmezlikli fare suşu, T ve B hücreleri11'den yoksun SCID fareleriydi, bunu insan CD47 molekülü12,13'e NOD SIRPa alelinin bağlanmasının artması nedeniyle, insan hücrelerine fare makrofaj toleransından sorumlu bir SIRPa polimorfizmine sahip hibrit bir NOD-SCID izledi. 2000'li yılların başında, IL-2 reseptörünün (IL-2Rγc) ortak gama zincirinin hem BALB / c hem de NOD immün yetmezlikli suşlarda silinmesi, konakçı NK hücre gelişimini yasaklayan genetik delesyonlar nedeniyle gelişmiş insan engraftmanı için bir oyun değiştiriciydi14,15,16,17. BRG ve NRG fareleri gibi alternatif modeller, T ve B hücre reseptör geninin yeniden düzenlenmesi için gerekli olan Rag1 veya Rag2 geninin silinmesi ve böylece lenfositlerin olgunlaşması ve hayatta kalması yoluyla T ve B hücre eksikliğine ulaşır18,19. Burada kullanılan BRGS (BALB/c -Rag2 nullIl2R γCnullSirpαNOD) faresi, IL-2Rγ zincir eksikliğini ve Rag2-/- arka planındakiNOD SIRPα alelini birleştirerek, T, B veya NK hücreleri olmayan, ancak 30 haftadan fazla uzun süreli aşılamaya izin verecek kadar güçlü ve sağlıklı bir fareyle sonuçlanan yüksek immün yetmezlikli bir fare ile sonuçlanır13.
HIS fareleri çeşitli şekillerde üretilebilir, insan PBMC enjeksiyonu en doğrudan yöntem15,18,20'dir. Bununla birlikte, bu fareler, 12 haftalıkken greft versus host hastalığı (GVHD) ile sonuçlanan ve uzun süreli çalışmaları önleyen aktif insan T hücrelerinin belirgin bir genişlemesine sahiptir. Alternatif olarak, göbek kordon kanı (CB), kemik iliği ve fetal karaciğerden elde edilen insan hematopoetik kök hücreleri, insan bağışıklık sistemi de novo'nun engraftasyonu ve üretimi için de kullanılabilir. Bu sistemde, hematopoetik kök hücreler, çoğunlukla T hücreleri geliştiren PBMC farelerine kıyasla, fare konakçısına önemli ölçüde toleranslı olan T, B ve doğuştan gelen bağışıklık hücrelerinin üretilmesiyle çok soylu bir insan bağışıklık sistemi üretir. Bu nedenle, GVHD yoktur veya büyük ölçüde gecikmiştir ve çalışmalar 10 aya kadar olan farelere genişletilebilir. CB, genetik olarak aynı bağışıklık sistemlerine sahip birden fazla HIS faresinin aşılanmasını kolaylaştıran kolay, erişilebilir ve invaziv olmayan bir CD34 + insan hematopoetik kök hücre kaynağı sağlar 17,18,20,21. Son birkaç yılda, HIS fare modelleri immünoterapiyi ve TME 3,4,5,6'yı incelemek için yaygın olarak kullanılmıştır. Bu farelerde insan kaynaklı bağışıklık sistemlerinin gelişmesine rağmen, insan ksenogreft tümörleri, kontrol immün yetmezlikli farelere kıyasla benzer oranlarda büyür ve aşılanmış PDX'in mikro ortamını korumak için önemli olan kanser hücreleri ile bağışıklık hücreleri arasındaki karmaşık etkileşime izin verir 3,7,8 . Bu protokol, PDX'ler ve CDX'ler ile HIS-BRGS farelerde tedavileri test eden 50'den fazla çalışma gerçekleştirmek için kullanılmıştır. Önemli bir sonuç, HBYS farelerindeki insan tümörlerinin, tümörün ilk hasta örneğine göre moleküler değerlendirmesi ve immün infiltrasyon özellikleri 3,22,23 ile tanımlandığı gibi benzersiz TME'lerini koruduğudur. Grubumuz, çok parametreli akım sitometrisi kullanılarak hem immün organlarda hem de tümörde HBYS'nin derinlemesine değerlendirilmesine odaklanmaktadır. Burada, BRGS farelerinin insancıllaştırılması, kimerizmin değerlendirilmesi, insan tümörlerinin implantasyonu, tümör büyüme ölçümleri, kanser tedavisi uygulaması ve HIS hücrelerinin akış sitometrisi ile analizi için bir protokol açıklanmaktadır.