Kit-V831M (M-NSG)小鼠助力免辐照支持人HSPC重建的机制研究
01 c-Kit信号通路参与造血干细胞调控
c-Kit（CD117）属于III型受体酪氨酸激酶，其配体为干细胞因子（stem cell factor, SCF）。SCF-c-Kit信号轴对造血干细胞的存活、增殖、自我更新及迁移发挥关键调控作用[3,4]。在骨髓造血微环境中，内皮等基质细胞分泌的SCF通过c-Kit将HSC锚定于生态位（niche），维持其干性与长期造血功能。
02 V831M点突变的分子特征
W41等位基因的分子基础为Kit基因第831位密码子G→A点突变，导致激酶结构域第831位缬氨酸被甲硫氨酸取代（V831M）[5]。该突变并非完全消除c-Kit功能，而是显著降低其激酶活性及底物相互作用能力，从而使内源性HSC的竞争性植入能力明显减弱，但动物仍可存活与繁育，仅表现为轻度贫血等温和表型。
03 免辐照支持人HSPC重建的机制
辐照清髓的核心目的是清除内源性造血干细胞，为供者HSC提供可用的生态位。V831M突变使宿主内源性HSC的克隆形成与竞争能力显著降低，从而将骨髓生态位让渡于移植细胞。更重要的是，该过程不伴随辐照所致的基质细胞、血管内皮及免疫微环境非特异性损伤，生态位处于空闲且结构完好的状态，更有利于移植细胞的归巢与扩增[2]。
图1 kit突变使人类HSC植入无需照射条件即可实现
04 意义与展望
免辐照策略的意义不仅限于简化实验流程、降低设备依赖与成本、提高批次间一致性，还体现在动物福利改善（无辐射应激）及微环境完整性所带来重建质量的提升。近期发表于Nature Immunology的THX模型即在KitW41突变背景下联合雌二醇处理，实现了成熟抗体应答、生发中心反应及浆细胞分化，提示Kit突变背景不仅可支持基本造血重建，还可能为更成熟的人源化免疫应答模型奠定基础[6]。
综上，Kit-V831M免辐照人源化小鼠在造血研究、肿瘤免疫药效评价、血液疾病模型及疫苗/抗体研发等领域具有广泛的应用前景。
05 南模生物Kit-V831M(M-NSG)小鼠
基于以上背景，南模生物在M-NSG背景下，构建了Kit-V831M(M-NSG)（NM-KI-242813）小鼠模型。该模型在经典的重度免疫缺陷M-NSG小鼠基础上引入了Kit-V831M突变，整合了M-NSG的免疫缺陷特性与Kit突变的优势，具备无需辐照即可高效定植HSC，是构建新一代免疫重建模型的理想选择。
图2 Kit-V831M(M-NSG)小鼠移植后体重变化。Kit-V831M(M-NSG)小鼠体重变化与M-NSG小鼠相比，无明显差异。
图3 Kit-V831M(M-NSG)小鼠生存曲线。Kit-V831M(M-NSG)小鼠生存曲线变化与M-NSG小鼠类似。
图4 Kit-V831M(M-NSG)小鼠外周血主要人源免疫细胞亚群的重建水平。Kit-V831M (M-NSG)小鼠无需辐照，即成功重建T细胞、B细胞、NK细胞以及髓系细胞。与M-NSG辐照小鼠相比，整体上Kit-V831M(M-NSG)无辐照小鼠有更高的重建水平。
图5 Kit-V831M(M-NSG)小鼠骨髓主要人源免疫细胞亚群的重建水平。与M-NSG辐照小鼠相比，重建后26周Kit-V831M(M-NSG)无辐照小鼠骨髓中有更高比例的hCD45+细胞。
图6 Kit-V831M(M-NSG)小鼠淋巴结主要人源免疫细胞亚群的重建水平。与M-NSG辐照小鼠相比，重建后26周Kit-V831M(M-NSG)无辐照小鼠淋巴结中有更高比例的hCD45+细胞。
图7 Kit-V831M(M-NSG)小鼠脾脏主要人源免疫细胞亚群的重建水平。与M-NSG辐照小鼠相比，重建后26周Kit-V831M(M-NSG)无辐照小鼠脾脏中有更高比例的hCD45+细胞。
Refrence：
1.Shao L, Feng W, Li H, Gardner D, Luo Y, Wang Y, Liu L, Meng A, Sharpless NE, Zhou D. Total body irradiation causes long-term mouse BM injury via induction of HSC premature senescence in an Ink4a- and Arf-independent manner. Blood. 2014;123(20):3105-3115.
2.Cosgun KN, Rahmig S, Mende N, et al. Kit regulates HSC engraftment across the human-mouse species barrier. Cell Stem Cell. 2014;15(2):227-238.
3.Lennartsson J, Rönnstrand L. Stem cell factor receptor/c-Kit: from basic science to clinical implications. Physiol Rev. 2012;92(4):1619-1649.
4.Cho HJ, Lee J, Yoon SR, Lee HG, Jung H. Regulation of Hematopoietic Stem Cell Fate and Malignancy. Int J Mol Sci. 2020;21(13):4780. doi:10.3390/ijms21134780.
5.Nocka K, Tan JC, Chiu E, Chu TY, Ray P, Traktman P, Besmer P. Molecular bases of dominant negative and loss of function mutations at the murine c-kit/white spotting locus: W37, Wv, W41 and W. EMBO J. 1990;9(6):1805-1813.
Chupp DP, Rivera CE, Zhou Y, et al. A humanized mouse that mounts mature class-switched, hypermutated and neutralizing antibody responses. Nat Immunol. 2024;25(8):1489-1506.
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