膀胱癌 / 尿路上皮癌动物实验研究用户指南

导读

一、总览
二、膀胱癌／尿路上皮癌细胞系库与疾病分层特征
三、皮下异种移植模型（CDX）
四、膀胱原位模型
五、转移模型
六、同种免疫完整模型
七、人源化免疫膀胱癌模型
八、术后复发与微小残留病灶模型
九、项目升级路径建议
十、检测指标与阳性药体系
十一、优势与局限

一、总览

膀胱癌／尿路上皮癌动物模型的选择，不宜仅按照皮下、原位、转移等技术路径进行分类，更应围绕研发问题、疾病分期及治疗场景进行分层设计。对于膀胱癌项目，若研究重点是早期药效评价和剂量探索，通常优先采用皮下异种移植模型；若需要评估膀胱腔内微环境、局部侵袭、肌层浸润以及腔内给药，则更适合采用膀胱原位模型；若研究目标涉及肺、淋巴结、骨等器官特异性转移，则应进一步进入相应的转移模型；若需评价 BCG、PD-1/PD-L1、细胞因子、溶瘤病毒、TCE、CAR-T/NK 或局部免疫激活等治疗策略，则应优先考虑同种免疫完整模型或人源化免疫模型。

总体来看，膀胱癌建模逻辑可概括为疾病阶段、器官场景与免疫场景三方面因素的综合匹配。

膀胱癌在不同临床阶段对应的模型策略差异较大。非肌层浸润性膀胱癌（NMIBC）项目更加关注膀胱腔内暴露、尿路上皮屏障、BCG 应答以及局部复发；肌层浸润性膀胱癌（MIBC）项目更强调肌层侵犯、盆腔扩展、围手术期治疗和保膀胱策略；局部晚期或转移性尿路上皮癌项目则更加重视肺、淋巴结、骨等器官播散，以及 ADC、FGFR 分层和免疫联合治疗。因此，一份具有实际应用价值的膀胱癌动物模型指南，应着重帮助项目团队明确：当前最关键的研发问题，应由哪一类模型来回答。

二、膀胱癌／尿路上皮癌细胞系库与疾病分层特征

2.1 NMIBC 与分化型代表性细胞系

在 NMIBC 或相对分化型尿路上皮癌项目中，常用细胞系包括 RT4 和 RT112。RT4 更偏向低级别、分化型及较弱侵袭背景，适合用于早期病变、分化维持、FGFR 相关分层及部分腔内治疗的前期评价。RT112 兼具一定成瘤能力与 FGFR 相关特征，更适用于 FGFR 通路药物及分层策略研究。

若项目聚焦 FGFR 分层、分化型尿路上皮癌或局部保膀胱策略，RT4 和 RT112 的优先级通常较高。但这类模型对高侵袭及转移场景的代表性有限，难以替代更高恶性度模型。

2.2 MIBC 与高侵袭代表性细胞系

在 MIBC 及高侵袭尿路上皮癌项目中，常用的人源细胞系包括 T24、UM-UC-3、TCCSUP、J82 和 5637。T24 与 UM-UC-3 是最常用的高侵袭模型，可用于皮下、原位及转移方向研究；TCCSUP 与 J82 更适合高恶性度、耐药及侵袭相关课题；5637 更适合作为通用药效筛选和部分膀胱腔内治疗验证平台。

若项目需要评估药物对高危、高侵袭患者群体的覆盖能力，应优先选用 T24、UM-UC-3 或 TCCSUP，而不宜仅依赖 RT4 等低侵袭模型。

2.3 FGFR、ADC 与靶点项目选型逻辑

对于 FGFR 通路项目，应优先选择 RT112 等更具代表性的 FGFR 分层模型，并在体外、成瘤后及终点阶段持续验证靶点状态，以确保模型与分层治疗逻辑保持一致。

若项目涉及 ADC、双特异性抗体或其他膜蛋白靶向治疗，除考虑疾病分期外，还需围绕靶点表达稳定性进行选株。Nectin-4 方向通常可优先考虑 T24、UM-UC-3 等高侵袭模型；TROP2 方向建议先确认表达稳定性，再进入体内研究；HER2 方向在尿路上皮癌中更适合用于富集人群项目，不宜在全部膀胱癌模型中泛化应用。

对于 ADC 或双特异性抗体项目，建议至少包含一个高侵袭人源模型，以及一个原位模型或免疫完整模型，以提高研究结果的场景适配性。

2.4 同种与免疫完整模型代表株

在同种免疫完整平台中，MB49／MB49-luc 是最常用的基础模型，通常应用于 C57BL/6 背景小鼠。该模型既可建立皮下模型，也可建立膀胱原位模型，尤其适合 BCG、PD-1/PD-L1、细胞因子、溶瘤病毒及放疗联合研究。

对于免疫治疗、膀胱内灌注或局部免疫激活项目，MB49 原位模型通常较 MB49 皮下模型更具转化意义，因为膀胱器官微环境与局部炎症反应在原位场景下更接近真实疾病状态。

三、皮下异种移植模型（CDX）

皮下 CDX 是膀胱癌／尿路上皮癌研究中较为稳健的早期药效平台，适用于药效概念验证、剂量探索、PK/PD 关联分析及不同候选药物的横向排序。其主要优势在于成瘤率较高、操作标准化程度较好、批间一致性较强。其主要局限在于难以真实反映膀胱尿路上皮屏障、尿液环境、局部侵袭、膀胱腔内暴露以及淋巴和肺转移路径，因此不适合作为判断腔内治疗、抗复发治疗或免疫治疗成败的唯一依据。

3.1 NMIBC／分化型皮下 CDX

常用模型为 RT4／RT112 联合 BALB/c nude 或 NSG 小鼠。该类模型适合 FGFR 分层、分化型尿路上皮癌药物及部分局部治疗方向的早期药效筛选。通常采用皮下接种人源细胞，肿瘤长至约 80–150 mm3 后进行随机分组。治疗周期一般为 2–4 周；若研究长期分层治疗、停药后再挑战或耐药形成，可延长至 4–8 周。

核心检测指标包括 TGI、RTV、终末瘤重和体重；机制性终点可增加 FGFR 通路指标、Ki67 及 cleaved caspase-3 等。阳性药方面，FGFR 方向可优先选用相应 FGFR 抑制剂；若项目关注通用化疗敏感性，也可加入顺铂或吉西他滨类药物作为对照。该类模型更适合完成分层验证和早期药效判断，对于高侵袭或转移场景的代表性相对有限。

3.2 MIBC／高侵袭皮下 CDX

常用模型包括 T24、UM-UC-3、TCCSUP、J82、5637 联合 BALB/c nude、NOD-SCID 或 NSG 小鼠。该类模型适合高侵袭尿路上皮癌的小分子药物、细胞毒药物、ADC、联合方案及初步 PK/PD 评价。通常在皮下接种后，待肿瘤达到约 80–150 mm3 时入组。治疗周期一般为 2–4 周；对于细胞毒药物、ADC 或耐药研究，可覆盖 2–3 个给药间隔并适当延长。

主要检测指标包括 TGI、RTV、终末瘤重、Ki67、cleaved caspase-3 及目标抗原表达。阳性药可参考顺铂／吉西他滨、含紫杉类方案，以及相应 ADC 或 PD-1/PD-L1 联合方向参考药。对于 Nectin-4 或其他膜蛋白靶向研究，T24 与 UM-UC-3 往往是较好的基础平台；但若研究重点涉及腔内暴露、局部侵袭或转移，仍需尽早向原位或转移模型升级。

3.3 ADC／双特异性抗体方向皮下 CDX

常用模型为 T24／UM-UC-3 联合 BALB/c nude 或 NSG 小鼠。该类模型适合 Nectin-4、TROP2 及其他膜蛋白靶向 ADC 或双特异性抗体项目的早期药效评价。通常采用常规皮下接种，在肿瘤达到约 80–150 mm3 后入组。治疗周期一般为 2–4 周；ADC 项目建议至少覆盖 2–3 个给药间隔。

核心检测指标包括 TGI、RTV、终末瘤重、目标抗原表达及药物组织分布。阳性药方面，Nectin-4 方向可参考相应 ADC；若研究联合免疫治疗，也可加入 PD-1/PD-L1 通路药物作为机制性参考。该类模型适合完成载荷筛选和剂量探索，但不足以回答膀胱器官场景相关问题。

四、膀胱原位模型

膀胱原位模型是膀胱癌动物实验中最接近临床器官环境的基础平台。与皮下模型相比，原位模型可更真实地呈现尿路上皮屏障、尿液暴露、局部炎症、肌层浸润及膀胱内治疗过程，因此在 NMIBC、BCG 无应答、局部灌注、保膀胱治疗及局部复发研究中具有更高优先级。其局限主要在于操作门槛较高、通量较低、批间差异相对更大，对导尿、黏膜预处理及成像监测的一致性要求较高。

4.1 NMIBC／腔内治疗原位模型

常用模型包括 RT4、RT112、5637 及 MB49-luc 膀胱原位模型。该类模型适合研究膀胱腔内暴露、局部微环境、BCG 反应、腔内药物持续作用及局部复发。其价值在于更适合模拟高危 NMIBC 或 BCG 无应答场景，特别适用于比较不同腔内方案、基因治疗、细胞因子治疗及局部缓释系统的效果。

与皮下模型相比，原位模型更能反映药物与膀胱黏膜的接触时间、尿液稀释效应及局部炎症变化。若项目重点关注 BCG 应答、局部复发抑制或膀胱腔内持续给药，建议优先采用原位模型。对于同种免疫完整研究，MB49-luc 原位模型通常具有最高优先级。

4.2 MIBC 原位模型

常用模型包括 T24-luc、UM-UC-3-luc 及 TCCSUP-luc 原位膀胱模型。该类模型适合局部侵袭、肌层浸润、膀胱壁渗透、保膀胱策略及围手术期研究。T24-luc 和 UM-UC-3-luc 更适合高侵袭及转移前端过程研究；TCCSUP-luc 更适合高恶性度和耐药背景。

原位模型在药物暴露、局部侵袭及微环境反应等方面更贴近真实疾病状态。常用检测指标包括原位肿瘤负荷、膀胱重量、血尿、排尿行为、肌层浸润深度、局部淋巴结转移及生存。若项目目标涉及保膀胱治疗、局部递药或围手术期方案，应尽早采用膀胱原位模型。

五、转移模型

膀胱癌／尿路上皮癌转移模型主要用于回答以下三类问题：药物是否能够抑制定植过程；药物是否能在特定器官微环境中维持活性；局部病灶控制后是否会影响远处复发与转移。对于膀胱癌而言，肺转移、淋巴结转移和骨转移是优先级较高的三类平台。

5.1 肺转移模型

常用模型包括 T24-luc、UM-UC-3-luc 和 MB49-luc。该类模型适合抗转移、抗定植、围手术期治疗及循环后定植过程研究。实验性肺转移通常采用尾静脉注射，自发性肺转移则多在膀胱原位建模后进行观察，或在原发灶达到一定负荷后处理局部病灶并持续追踪肺转移情况。

尾静脉模型重复性较高、周期较短，主要反映循环后定植阶段；原位自发转移模型更贴近临床全链条过程。治疗周期方面，实验性肺转移通常为 2–6 周，自发肺转移整体周期更长。核心检测指标包括肺结节数、肺重、活体成像信号、组织病理及生存。

5.2 淋巴结转移模型

常用平台为高侵袭性膀胱原位模型，如 T24-luc、UM-UC-3-luc 和 MB49-luc。该类模型主要用于研究局部侵袭后区域淋巴结播散。通常以膀胱原位模型为基础，随着病程进展观察盆腔或区域淋巴结转移。

淋巴结转移更适合在原位模型中自然形成，能够更好地服务于保膀胱治疗、围手术期治疗及局部控制后转移风险评估。检测指标包括区域淋巴结大小、活体成像信号、病理变化及生存。

5.3 骨转移模型

常用模型包括 T24、UM-UC-3 及高侵袭衍生株。该类模型适合骨微环境、骨破坏、骨痛、放疗联合及骨靶向策略研究。左心室注射更接近全身播散后的骨定植过程；胫骨内注射则更适于研究骨微环境及局部治疗。

骨转移模型是尿路上皮癌晚期播散研究的重要补充平台，尤其适合评价骨破坏、疼痛行为学及放疗联合策略。治疗周期通常为 3–8 周。检测指标包括 micro-CT、X-ray、骨破坏评分、疼痛／跛行行为及生存。

六、同种免疫完整模型

同种模型的最大价值在于保留完整免疫系统，因此在 BCG、免疫检查点、细胞因子、STING、溶瘤病毒、放疗联合及局部免疫微环境研究中的优先级高于普通 CDX。对于膀胱癌研究而言，同种原位模型通常较同种皮下模型更具转化意义，因为膀胱器官环境、局部炎症及尿路上皮屏障在原位场景下更接近真实疾病状态。

6.1 同种皮下模型

典型模型为 MB49 联合 C57BL/6 小鼠。该模型适用于免疫检查点治疗、联合治疗、肿瘤微环境早期筛选及机制验证。通常采用同品系鼠源细胞皮下接种，在肿瘤达到约 50–100 mm3 时入组，治疗周期一般为 10–21 天。

核心检测指标包括肿瘤体积、生存、体重、流式免疫分型、细胞因子及免疫组化。MB49 生长较快，适合 PD-1/PD-L1、STING、细胞因子及联合治疗的早期筛选。该模型适合免疫治疗早期排序；若研究重点为 BCG、腔内治疗、局部免疫微环境或转移，则建议尽快升级至原位模型。

6.2 同种原位模型

典型模型为 MB49-luc 原位膀胱模型。该模型适合 BCG、局部免疫治疗、保膀胱治疗、肿瘤微环境重塑、放疗联合及局部复发研究。其同时具备器官微环境和完整免疫系统两个优势，是膀胱癌免疫研究中的高优先级平台。MB49-luc 原位模型尤其适合研究 BCG、局部细胞因子、腔内基因治疗及局部复发抑制。

核心检测指标包括原位肿瘤负荷、排尿行为、局部炎症、CD8／Treg、髓系细胞浸润、细胞因子及生存。对于 BCG 无应答或局部免疫激活项目，若缺少同种原位模型支持，通常较难形成充分的转化判断依据。

七、人源化免疫膀胱癌模型

人源化模型适合用于回答普通 CDX 及同种模型难以充分覆盖的问题，尤其适用于 TCE、CAR-T/NK、人源细胞因子、免疫检查点联合及强依赖人免疫效应的 ADC 或双特异性抗体项目。该类模型更侧重关键节点验证，而非大规模通量筛选。

7.1 huPBMC＋人源膀胱癌细胞模型

该模型适合短周期免疫治疗筛选，常用细胞包括 RT4、RT112、T24、UM-UC-3、5637 等。其特点是建模速度快，通常 2–4 周即可进入实验，适合短期免疫治疗、TCE 及 CAR-T/NK 研究。

该模型的主要局限在于 xGvHD 风险较高，治疗窗口较短，更适合短程终点观测，不适合长期机制研究。常用检测指标包括肿瘤负荷、人免疫细胞重建率、hCD45、hCD3、hCD8、hNK、细胞因子，以及 CRS／xGvHD 风险指标。

7.2 huHSC＋人源膀胱癌细胞模型

该模型适合长周期人免疫重建、机制研究及复杂联合策略验证。其优势在于免疫重建更加稳定，适合较长周期的免疫治疗、ADC 联合或耐药研究；其局限在于建模准备时间较长、成本较高、供者差异较明显。

该模型更适合候选药确认阶段，或用于解释复杂免疫机制问题。

八、术后复发与微小残留病灶模型

对于涉及复发抑制、围手术期治疗、保膀胱后局部复发或微小残留病灶研究的膀胱癌项目，单纯依靠皮下模型通常难以满足研究需求。更推荐采用膀胱原位模型，在原发灶达到一定负荷后实施局部处理，再进一步观察局部复发及远处转移情况。

常用模型包括 MB49-luc、T24-luc 和 UM-UC-3-luc。该类模型尤其适合评价围手术期化疗、免疫治疗、抗转移药物及微小残留病灶清除策略。

九、项目升级路径建议

9.1 NMIBC／BCG 无应答项目

建议路径为：皮下 CDX 早期筛选，随后进入原位膀胱模型验证局部腔内暴露与持续药效，必要时再加入局部复发模型。

若项目聚焦 BCG、腔内基因治疗、局部细胞因子或缓释灌注，建议优先采用 MB49 原位模型，并尽量将局部炎症反应、排尿行为及生存纳入核心终点。

9.2 MIBC 项目

建议路径为：先通过皮下 CDX 完成早期排序，再进入原位模型验证局部侵袭和肌层浸润，最后通过自发转移或围手术期复发模型提升临床外推性。

若项目聚焦保膀胱策略、围手术期联合治疗或局部递药，建议至少设置一个皮下模型和一个原位模型，以提高对临床侵袭场景的代表性。

9.3 转移性尿路上皮癌项目

建议路径为：先采用高侵袭皮下 CDX 完成早期筛选，再通过原位模型验证侵袭及转移前端过程，最后进入肺、淋巴结或骨转移模型评价器官特异性。

若项目涉及 ADC、免疫联合或抗转移策略，建议优先使用 luc 标记株，并尽量将活体成像、生存和器官病理纳入核心终点。

9.4 FGFR 分层项目

建议路径为：FGFR 分层皮下模型早筛，随后通过原位模型验证器官场景，必要时再进入转移模型。

若项目属于明确的 FGFR 分层治疗方向，模型中需持续验证靶点状态，避免仅凭通用缩瘤结果作出可行性判断。

十、检测指标与阳性药体系

10.1 通用检测指标

不同模型的核心终点各有侧重。皮下模型通常以 TGI、RTV、终末瘤重和体重为核心终点；原位模型则以原位肿瘤负荷、膀胱重量、血尿、排尿行为、肌层浸润、局部淋巴结转移及生存为主要观察指标；肺转移模型重点关注肺结节数、肺重、活体成像信号及生存；骨转移模型重点关注 micro-CT、骨破坏评分、疼痛行为学及生存；免疫模型则应进一步加入 CD8、Treg、髓系细胞谱、细胞因子、hCD45 重建率及尿液炎症指标等机制性终点。

10.2 阳性药推荐

在 NMIBC／BCG 场景中，可选用 BCG 及其他腔内治疗方案作为参考。MIBC 场景中，可采用顺铂／吉西他滨等含铂方案及围手术期联合策略作为阳性对照。局部晚期或转移性尿路上皮癌场景中，可参考 ADC 联合 PD-1/PD-L1 方向方案。FGFR 分层项目中，可选用 FGFR 抑制剂。免疫相关研究中，抗 PD-1/PD-L1 更适合同种或人源化模型。

对于已退出该适应症标准治疗序列的药物，更适合作为历史参照使用，不宜作为当前标准阳性药。

十一、优势与局限

皮下 CDX 的优势在于标准化程度高、重复性好，适合早期筛选及 PK/PD 研究；其局限在于缺乏膀胱局部微环境、尿路上皮屏障及真实转移链路。

膀胱原位模型的优势在于更接近临床器官环境，适合研究腔内暴露、肌层浸润、局部复发及保膀胱策略；其局限在于操作复杂、通量较低、批间差异较大。

实验性转移模型的优势在于周期较短、终点聚焦，适合回答器官定植问题；其局限在于难以完整反映自然转移全过程。

同种免疫完整模型的优势在于保留完整免疫系统，适合 BCG、免疫治疗及肿瘤微环境研究；其局限在于鼠源肿瘤与人源肿瘤之间仍存在生物学差异。

人源化免疫模型的优势在于可评价人免疫依赖机制；其局限在于成本高、噪声大、供者差异明显，且 xGvHD 风险较高。

总体来看，膀胱癌／尿路上皮癌动物模型研究的关键，在于当前研发问题能否由恰当模型有效回答。对于 NMIBC 项目，应优先保证膀胱腔内暴露和局部免疫反应的研究能力；对于 MIBC 项目，应兼顾局部侵袭、围手术期外推及远处转移风险；对于转移性尿路上皮癌项目，应进一步提升高侵袭、器官播散及 ADC／免疫治疗场景的优先级。整体上，建议采用“皮下早筛—原位验证—转移深化—免疫确认”的递进式路径，以提高模型结果对膀胱癌／尿路上皮癌临床开发的支持价值。