急性髓系白血病与慢性髓系白血病动物实验研究用户指南

导读

一、指南总览
二、急性髓系白血病（AML）动物模型
2.1 AML 建模总原则
2.2 AML 常用人源细胞系模型
2.3 AML 细胞系异种移植模型
2.4 AML 同种免疫完整模型
（1）C1498 同种模型
（2）WEHI-3 同种模型
2.5 AML 转导移植模型
2.6 AML 系统播散与髓外浸润模型
（1）系统播散模型
（2）中枢或髓外浸润模型
2.7 AML 复发、微小残留病灶（MRD）与耐药模型
2.8 AML 项目升级路径建议
三、慢性髓系白血病（CML）动物模型
3.1 CML 建模总原则
3.2 CML 常用人源细胞系模型
3.3 CML 细胞系异种移植模型
3.4 CML 同种免疫完整模型
（1）BCR::ABL1 骨髓转导移植模型
（2）耐药突变衍生模型
（3）诱导性转基因 CML 模型
3.5 CML 系统病程深化模型
（1）系统病程模型
（2）急变期或高侵袭场景模型
（3）髓外浸润模型
3.6 CML 残留病灶、停药复燃与复发模型
3.7 CML 同种与细胞治疗相关模型
3.8 CML 项目升级路径建议
四、检测指标与阳性药体系
4.1 AML 通用检测指标
4.2 CML 通用检测指标
4.3 阳性药推荐
五、优势与局限

一、指南总览

血液肿瘤动物模型的选择，应避免直接沿用实体瘤中“皮下、原位、转移”的技术分类思路，更适合围绕疾病谱系、骨髓归巢、系统性播散、髓外浸润、免疫场景以及耐药阶段进行分层设计。对于急性髓系白血病和慢性髓系白血病项目，早期药效与剂量探索可优先采用细胞系模型或工程化驱动模型；当研究目标进一步延伸至骨髓微环境、脾肝浸润、外周血负荷、残留病灶以及停药复燃时，则应升级至静脉播散模型、骨髓移植模型、同种免疫完整模型或长期病程模型；若需评价双特异性抗体、CAR-T/NK、T 细胞衔接器（TCE）或依赖人源免疫系统发挥作用的药物，则更适合采用同种免疫完整平台、人源化免疫平台或人效应细胞桥接平台。

AML 与 CML 的建模逻辑，核心在于“分子驱动因素、归巢场景、免疫场景与复发阶段”的组合选择。AML 更强调骨髓浸润、分子分层、微小残留病灶和复发耐药；CML 更强调 BCR::ABL1 驱动、慢性期与急变期区分、酪氨酸激酶抑制剂（TKI）应答以及停药后的残留病灶。因此，一份具备实际应用价值的 AML/CML 动物模型用户指南，应服务于项目判断，即当前最关键的科学问题和研发问题应由哪一类模型来回答。

本指南聚焦两个主题，即急性髓系白血病动物模型与慢性髓系白血病动物模型。整体上建议采用“早筛建模—归巢验证—系统播散深化—复发与微小残留病灶补强—免疫确认”的递进式路径，以提升模型结果对临床开发的支持价值。

二、急性髓系白血病（AML）动物模型

2.1 AML 建模总原则

AML 模型的关键，在于能否稳定再现骨髓、外周血、脾脏、肝脏及其他器官中的白血病负荷，同时保留特定分子亚型、微小残留病灶和复发特征。对于 AML 项目，细胞系异种移植模型适合用于早期药效和剂量探索；同种免疫完整模型更适用于免疫治疗、肿瘤微环境以及宿主应答研究；转导移植模型则更适合开展驱动基因机制、病程演化及白血病干细胞研究；长期残留与复发模型则更加适合评价维持治疗和复发抑制策略。

2.2 AML 常用人源细胞系模型

AML 早期药效研究中常用的人源细胞系包括 MV4-11、MOLM-13、OCI-AML3、HL-60、THP-1、Kasumi-1 和 KG-1 等。这些细胞系在分子背景、归巢能力、药物敏感性及免疫表型方面存在明显差异。MV4-11 与 MOLM-13 常用于 FLT3 相关项目或 menin 方向研究；OCI-AML3 常用于 NPM1 相关背景；Kasumi-1 常用于 RUNX1-RUNX1T1 背景；THP-1 与 HL-60 则常用于分化、炎症以及巨噬细胞相关研究。因此，AML 项目的细胞系选择，应优先围绕分子背景与项目问题展开，而不宜仅依据常用程度进行选择。

2.3 AML 细胞系异种移植模型

AML 常用的细胞系异种移植模型，通常由 MV4-11、MOLM-13、OCI-AML3、HL-60、THP-1、Kasumi-1 等细胞系联合 NSG、NOG 或其他免疫缺陷小鼠构建。该类模型主要适用于小分子、抗体偶联药物（ADC）、抗体药物、联合方案及作用机制验证的早期药效筛选。

在造模方式上，可通过静脉注射建立系统性白血病负荷，也可采用皮下接种形成局部实体负荷。结合 AML 的疾病特征，通常更推荐静脉播散模型，因为这类模型更接近真实的骨髓归巢和系统性疾病负荷。治疗周期多为 2 至 5 周；若研究重点涉及维持治疗、停药反跳或微小残留病灶，则可将周期延长至 6 至 10 周。

该类模型常用检测指标包括外周血、骨髓和脾脏中的 hCD45，生物发光成像（BLI）、脾肝重量、体重、生存情况以及细胞凋亡和分化指标。阳性对照药物可选择阿糖胞苷、阿扎胞苷联合维奈克拉；对于 FLT3 项目，可加入 gilteritinib；针对 menin 方向，可参考 revumenib 或 ziftomenib。总体而言，该模型适合开展剂量探索、药代/药效（PK/PD）研究以及候选药物排序。若项目核心集中于免疫治疗、微环境应答或微小残留病灶与复发抑制，则建议尽早升级至同种模型或长期病程模型。

2.4 AML 同种免疫完整模型

AML 的同种模型在免疫治疗、宿主应答、髓系抑制环境和复发研究中的优先级，通常高于常规异种移植模型。常用平台包括 C1498 与 WEHI-3。

（1）C1498 同种模型

C1498 联合 C57BL/6 小鼠构成 AML 研究中经典的同种免疫完整模型之一，适合用于免疫检查点、STING、细胞治疗、炎症通路、骨髓微环境以及微小残留病灶与复发研究。该模型通常采用静脉注射建立系统性 AML 样疾病，也可依据特定研究需求采用腹腔或局部接种方式。若使用荧光素酶标记株，可实现连续动态追踪。

治疗周期一般为 2 至 4 周；若研究重点涉及残留病灶、复发及长期免疫记忆，可延长至 6 至 8 周。常用检测指标包括外周血白细胞负荷、骨髓及脾肝浸润、生物发光成像、生存、流式免疫分型以及细胞因子变化。该模型适用于研究宿主免疫系统与 AML 细胞之间的相互作用。对于双特异性抗体、免疫激动剂、T 细胞治疗及复发抑制项目，C1498 的优先级通常高于常规免疫缺陷模型。

（2）WEHI-3 同种模型

WEHI-3 或 WEHI-3B 联合 BALB/c 小鼠，可用于构建 AML 样系统性浸润模型，适合开展宿主炎症反应、药效早期筛选及免疫联合用药研究。该模型可通过静脉或腹腔接种建立脾肝浸润和系统性白血病负荷，治疗周期通常为 2 至 4 周。

检测指标主要包括外周血变化、脾脏重量、肝脾浸润、生存情况以及免疫细胞谱。WEHI-3 模型成模较为稳定，适合在 BALB/c 背景下开展免疫研究并获取系统性读数。作为 C1498 之外的补充平台，它有助于提高不同宿主背景下研究结论的稳健性。

2.5 AML 转导移植模型

AML 转导移植模型适用于驱动基因机制、白血病干细胞、疾病演化及特定分子亚型研究。例如 MLL-AF9、AML1-ETO、NUP98 融合以及 FLT3-ITD 协同模型等，均可通过骨髓细胞或造血祖细胞转导后再移植至受体小鼠建立。

该类模型更适合机制研究、驱动通路验证、白血病干细胞清除以及长期病程观察。通常的建模流程为：先转导特定驱动基因，再将相应骨髓细胞移植至同系受体小鼠以建立 AML。治疗周期一般为 3 至 10 周，具体取决于驱动基因特征及宿主背景。检测指标主要包括外周血异常、骨髓负荷、脾肝浸润、干细胞比例、生存情况以及分子标志物变化。对于研究目标集中于白血病起始和维持机制干预的项目，转导移植模型的价值通常高于普通细胞系模型。

2.6 AML 系统播散与髓外浸润模型

AML 不存在实体瘤意义上的传统“转移”模型，但具有明确的系统播散与髓外浸润场景，包括脾肝浸润、中枢神经系统浸润以及其他髓外器官负荷。因此，在 AML 用户指南中，更适合使用“系统播散与髓外浸润模型”这一表述。

（1）系统播散模型

AML 系统播散模型常采用 MV4-11-luc、MOLM-13-luc、C1498-luc、WEHI-3-luc 等细胞。该类模型适用于抗播散研究、骨髓归巢抑制研究、系统负荷控制研究以及长期生存研究。造模方法多为静脉注射，随后观察骨髓、脾肝和外周血中的疾病负荷。

常用检测指标包括生物发光成像、外周血中白血病细胞比例、骨髓负荷、脾肝重量和生存情况。该类模型最接近 AML 的“全身疾病负荷”概念，通常优先于皮下模型。

（2）中枢或髓外浸润模型

中枢或髓外浸润模型适用于评价中枢神经系统暴露、髓外白血病、晚期播散以及特殊器官屏障相关药物。该类模型可通过筛选高侵袭株、长期传代或采用特定接种路径建立。检测指标主要包括生物发光成像、脑膜或器官病理、脑脊液或组织负荷以及生存情况。该类模型更适用于穿越屏障药物、晚期播散抑制和复发高危场景，一般不建议作为所有 AML 项目的常规起始模型。

2.7 AML 复发、微小残留病灶（MRD）与耐药模型

当 AML 项目涉及微小残留病灶、停药复发、耐药克隆清除或维持治疗时，单纯短周期模型往往难以满足研究需求。此时更适合采用荧光素酶标记的系统播散模型、同种模型或转导移植模型，在短程诱导治疗后持续随访残留负荷与复发时间。

该类模型适用于微小残留病灶清除、维持治疗、复发抑制和耐药机制研究。其基本思路是先建立系统性 AML 负荷，再给予化疗或靶向药物，使疾病进入类似缓解状态，之后通过停药或减药观察残留病灶、复发时间以及再次给药后的应答。核心终点包括微小残留病灶水平、复发时间、生存情况、耐药亚群比例及骨髓残留负荷。对于维奈克拉联合方案、menin 抑制剂、免疫清除策略以及白血病干细胞项目，这类模型应作为关键验证平台，而非附属补充模型。

2.8 AML 项目升级路径建议

AML 项目建议采用以下递进路径：先以细胞系静脉播散模型开展早期筛选，再以同种模型或转导移植模型验证免疫和微环境相关问题，随后通过微小残留病灶与复发模型评估长期抑制效果，必要时再增加髓外浸润模型。对于聚焦 FLT3、NPM1、KMT2A 重排或白血病干细胞的项目，应优先加强分子分层和长期病程设计，以提高研究结果的解释力与转化价值。

三、慢性髓系白血病（CML）动物模型

3.1 CML 建模总原则

CML 的核心特征在于 BCR::ABL1 驱动的慢性髓系增殖性疾病过程，以及由慢性期向急变期的发展、TKI 应答和停药后的残留病灶。对于 CML 项目，最具代表性的模型通常包括 BCR::ABL1 驱动的骨髓转导移植模型、诱导性转基因模型、耐药突变模型和长期残留模型。相比之下，单纯的细胞系皮下模型只能提供有限的疾病信息。

3.2 CML 常用人源细胞系模型

CML 研究中常用的人源细胞系包括 K562、KU812 及部分 BCR::ABL1 阳性衍生模型。这类模型更适合体外机制验证及早期体内药效筛选，但对慢性期骨髓微环境、长期残留病灶和停药复燃的外推能力有限。因此，这类模型更适合作为早期筛选和工具性平台，不宜承担核心转化研究任务。

3.3 CML 细胞系异种移植模型

K562 或 KU812 联合 NSG、NOG 或 nude 小鼠，可用于建立 CML 细胞系异种移植模型。该类模型适合用于 TKI、蛋白降解剂、抗体偶联药物、联合方案以及初步药代/药效评价。

在造模方式上，可采用皮下接种形成局部负荷，也可通过静脉播散建立系统性疾病负荷。相较于皮下模型，系统性模型更接近 CML 的生物学特征。治疗周期通常为 2 至 4 周。检测指标包括肿瘤体积或生物发光成像、脾肝浸润、外周血负荷、CrkL/STAT5 磷酸化水平、体重和生存情况。常用阳性对照药物包括 imatinib、dasatinib、nilotinib、ponatinib 和 asciminib。总体而言，该模型适合候选药初筛和 TKI 对比，但不宜单独用于判断慢性期控制、残留病灶清除或停药复燃能力。

3.4 CML 同种免疫完整模型

CML 的同种模型与 AML 并不完全相同。其最核心的平台并非天然存在的标准鼠源 CML 细胞系，而是 BCR::ABL1 转导骨髓移植模型及其衍生模型。这类模型本质上属于同系、免疫完整且驱动明确的平台，是 CML 研究中最具代表性的动物模型体系。

（1）BCR::ABL1 骨髓转导移植模型

该模型通过将 BCR::ABL1 转导的造血干细胞或造血祖细胞移植至经预处理的同系受体小鼠而建立，适合用于 TKI、STAMP 抑制剂、耐药突变、白血病干细胞、宿主免疫和残留病灶研究。模型可模拟 CML 样髓系增殖性疾病，具有较高的转化意义。

治疗周期中，TKI 干预通常持续 1 至 4 周；如需观察残留病灶和停药复燃，可延长至 6 至 12 周。常用检测指标包括外周血白细胞计数、脾脏重量、骨髓与脾脏浸润、BCR::ABL1 转录水平、CrkL/STAT5 信号变化以及生存情况。该模型可用于模拟慢性期样疾病，并用于研究 TKI 的敏感性与耐药性。对于真正以 CML 为核心的体内药效研究，该模型的优先级通常高于 K562 皮下模型。

（2）耐药突变衍生模型

耐药突变衍生模型可通过引入 BCR::ABL1 突变型转导移植体系，或采用相应耐药细胞模型建立，适用于评估 T315I 等耐药突变以及变构抑制剂和联合治疗策略。其建模思路是在 BCR::ABL1 驱动基础上加入耐药突变，进而形成耐药型 CML 模型。

常用检测指标包括白细胞负荷、脾脏重量、突变负荷、TKI 敏感性和生存情况。阳性对照药物可选择 ponatinib 和 asciminib。若项目目标是开发新一代 BCR::ABL1 抑制剂或通过联合方案克服耐药，该类模型应作为核心研究平台。

（3）诱导性转基因 CML 模型

诱导性转基因 CML 模型适用于研究疾病起始、慢性期维持、宿主背景影响以及停药后残留。该模型能够更加平稳地模拟疾病发生与持续表达过程，因此适合基础机制和长期病程研究。对于常规候选药物筛选项目，转导移植模型通常具有更高效率；而对需要深入机制研究或长期病程观察的项目，该模型更具优势。

3.5 CML 系统病程深化模型

CML 同样不存在实体瘤意义上的传统“转移模型”，但存在系统播散、急变期、髓外浸润以及脾大等关键场景。因此，在 CML 中更适合使用“系统病程深化模型”这一表述。

（1）系统病程模型

系统病程模型主要用于评价慢性期疾病控制、脾大改善、骨髓负荷抑制和生存情况。其核心读数包括外周血白细胞计数、脾脏重量、骨髓及脾脏浸润、BCR::ABL1 水平以及生存情况。该模型是评价 TKI 和病程控制药物的基础平台。

（2）急变期或高侵袭场景模型

急变期或高侵袭场景模型适用于研究慢性期向急变期的演进、耐药以及高侵袭性表型。该类模型可通过增加协同突变、长期传代、耐药筛选或采用特定构建方式实现更高侵袭性。常用检测指标包括未成熟细胞比例、器官浸润程度、疾病进展速度和生存情况。若项目聚焦于急变期 CML、联合阻断策略或难治阶段，该类模型应纳入研究体系，不宜仅依赖慢性期样平台。

（3）髓外浸润模型

髓外浸润模型适用于评价特殊器官负荷、晚期播散和高风险病程。该类模型更适用于高危阶段或急变阶段研究，一般不作为所有 CML 项目的常规平台。

3.6 CML 残留病灶、停药复燃与复发模型

若 CML 项目涉及无治疗缓解（treatment-free remission）、停药复燃、残留白血病干细胞或深层分子缓解维持，短周期模型通常难以满足研究要求。更适合采用 BCR::ABL1 转导移植模型，在 TKI 诱导缓解后进行停药随访，以观察残留病灶与复燃过程。

该类模型适用于深分子缓解、残留病灶清除、停药后复燃及白血病干细胞研究。研究思路通常为先建立 CML 样疾病，再通过 TKI 治疗使其进入深缓解样状态，随后停药或降阶治疗，并持续观察 BCR::ABL1 信号回升、血象变化以及复燃时间。核心终点包括分子残留、复燃时间、白血病干细胞比例、生存情况和再次治疗应答。对于 asciminib、联合清除残留病灶、TKI 停药策略及白血病干细胞靶向项目，该类模型应具有较高优先级。

3.7 CML 同种与细胞治疗相关模型

若项目涉及双特异性抗体、CAR-T/NK、免疫激动剂或细胞因子，单纯 CML 细胞系模型通常不足以支撑结论。更适合优先使用免疫完整的 BCR::ABL1 驱动模型，或在人源系统中加入效应细胞桥接体系。

该类模型适用于免疫募集、宿主反应和抗白血病免疫评估。检测指标主要包括白血病负荷、T/NK 细胞浸润、细胞因子变化、移植物抗白血病样效应以及生存情况。对于 CML 免疫治疗项目，仅依赖 K562 模型难以全面判断项目成败，因此应纳入免疫完整背景或人效应系统。

3.8 CML 项目升级路径建议

CML 项目建议采用以下递进路径：先以细胞系模型进行早期筛选，再通过 BCR::ABL1 转导移植模型验证真实病程，随后以耐药或急变模型开展深化研究，再以残留病灶与停药复燃模型进行补强，最后在免疫项目中引入免疫完整或人效应细胞桥接平台。对于聚焦 T315I、STAMP 抑制、深分子缓解或白血病干细胞的项目，应优先强化长期病程和停药设计，以提升研究深度。

四、检测指标与阳性药体系

4.1 AML 通用检测指标

系统性 AML 模型的核心终点主要包括外周血或骨髓中的 hCD45 或 mCD45、脾肝浸润、生物发光成像以及生存情况。对于同种 AML 模型，机制层面的关键终点主要集中于 CD8、调节性 T 细胞（Treg）、髓系细胞谱、细胞因子以及骨髓免疫微环境。对于微小残留病灶与复发模型，应重点观察残留病灶负荷、复发时间、生存情况以及耐药亚群比例。对于髓外浸润模型，核心终点则包括器官病理、生物发光成像、特殊器官负荷和生存情况。

4.2 CML 通用检测指标

CML 慢性期模型的核心终点包括外周血白细胞计数、脾脏重量、骨髓及脾脏浸润、BCR::ABL1 水平以及生存情况。耐药模型则应重点观察突变负荷、CrkL/STAT5 抑制情况、脾脏重量和生存情况。停药复燃模型的关键终点包括分子残留、复燃时间、白血病干细胞比例和生存情况。急变模型则更关注未成熟细胞比例、器官浸润、疾病进展速度和生存情况。

4.3 阳性药推荐

AML 研究中，常用阳性对照药物包括阿糖胞苷、阿扎胞苷联合维奈克拉；对于 FLT3 项目，可参考 gilteritinib；对于 menin 方向，可参考 revumenib 与 ziftomenib。CML 研究中，常用阳性对照药物包括 imatinib、dasatinib、nilotinib、ponatinib 和 asciminib。

阳性药物的选择应与项目阶段保持一致。早期药效平台更强调对照体系的稳健性和信号强度，通常宜优先选择临床路径清晰、作用机制明确的标准药物。对于 menin 抑制剂、STAMP 抑制剂、残留病灶清除药物以及免疫联合药物，则建议在标准治疗基础上加入机制性参考药物，以提高对照体系的解释力。

五、优势与局限

AML 细胞系异种移植模型的主要优势在于标准化程度高、重复性较好，且适合用于早期筛选以及药代/药效研究；其局限在于缺乏完整免疫背景，骨髓微环境再现有限，对复发问题的外推能力也相对不足。AML 同种免疫完整模型的优势在于保留完整免疫系统，因此更适合免疫治疗、宿主应答和复发抑制研究；其局限在于鼠源疾病与人 AML 之间仍存在一定生物学差异。AML 转导移植模型的优势在于驱动明确、适合机制研究和长期病程观察；其局限在于建模过程复杂、实验周期较长且通量较低。

CML 细胞系模型的优势在于操作简便，适用于 TKI 初筛；其局限在于难以真实反映慢性期骨髓病程、残留病灶和停药复燃。CML 的 BCR::ABL1 驱动模型则最接近真实 CML 生物学，适合开展 TKI、耐药、白血病干细胞和停药复燃研究；其局限在于技术门槛较高，实验周期相对更长。

总体而言，AML 与 CML 动物模型选择的关键，在于当前研发问题能否由合适模型有效回答。对于 AML 项目，应优先保证系统性负荷、骨髓归巢及微小残留病灶与复发读数具备良好可解释性；对于 CML 项目，应优先保证 BCR::ABL1 驱动真实性、慢性期与急变期区分，以及停药复燃读数的可信度。建议整体采用“早筛建模—系统归巢验证—长期病程深化—复发补强—免疫确认”的递进式路径，以提高模型结果对临床开发的支持价值。