软骨肉瘤动物实验研究用户指南

导读

一、指南总览
二、软骨肉瘤细胞系库与病理亚型特征
三、皮下异种移植模型（CDX）
四、骨内原位模型
五、转移模型
六、同种免疫完整模型
七、人源化免疫软骨肉瘤模型
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、指南总览

软骨肉瘤动物模型的选择，不能仅按皮下、原位、转移等技术路径进行分类，更需要围绕病理亚型、分级、骨内微环境、局部复发和肺转移风险开展分层设计。对于软骨肉瘤项目，早期药效和剂量探索通常优先采用皮下异种移植模型；当研究目标涉及骨内微环境、皮质骨破坏、软骨基质形成、局部侵袭以及术后复发时，则应进一步进入骨内原位模型；当需要评价肺转移和晚期播散时，应转入相应的转移模型；当研究免疫治疗、抗血管生成联合方案、细胞因子作用或复杂微环境机制时，则更适合优先采用同种免疫完整模型，或使用与骨内场景更贴近的原位系统。整体来看，软骨肉瘤的建模逻辑应建立在“病理亚型 + 骨微环境 + 转移场景”的组合基础上。

不同软骨肉瘤亚型在模型策略上存在明显差异。常规型软骨肉瘤更关注 IDH 相关代谢特征、软骨基质维持、缓慢生长以及长期疗效观察；去分化软骨肉瘤更强调高侵袭性、高转移倾向、相对较高的化疗敏感性以及局部复发风险；间叶型软骨肉瘤则更突出高恶性度、血供丰富和更积极的系统治疗需求。因此，一份真正具有应用价值的软骨肉瘤动物模型指南，应帮助项目团队明确当前最关键的科学问题和研发问题，并据此选择最合适的模型体系。

二、软骨肉瘤细胞系库与病理亚型特征

2.1 常规型软骨肉瘤代表性细胞系

常规型软骨肉瘤项目中，常用细胞系包括 JJ012、CH2879、SW1353 和 OUMS-27。JJ012 与 CH2879 是应用最广泛的基础平台，适合用于常规型软骨肉瘤的小分子研究、代谢通路研究、IDH 相关项目以及长期给药研究；SW1353 常用于通用药效筛选和部分机制研究；OUMS-27 更适合作为软骨基质形成和分化特征的补充模型。若项目目标集中于常规型软骨肉瘤或 IDH 相关代谢方向，优先选择 JJ012、CH2879 这类更接近常规型表型的模型更为稳妥。

2.2 去分化软骨肉瘤与高侵袭代表性模型

若项目重点聚焦去分化软骨肉瘤、高侵袭行为、快速局部破坏或肺转移风险，应优先考虑高侵袭背景的细胞株、衍生株或原位模型。去分化软骨肉瘤在临床上更接近高恶性骨肉瘤样行为，系统治疗策略也通常更加积极，因此模型设计应更加关注骨内侵袭、软组织突破和肺转移，而不应仅停留在皮下缩瘤评价层面。此类项目建议尽早从皮下平台升级至骨内原位模型和肺转移模型。

2.3 IDH、DR5 与代谢/靶向项目选型逻辑

若项目涉及 IDH1 突变、代谢重编程或 2-HG 检测，应优先选择 IDH 状态明确、且在体内仍能保持相关代谢特征的模型，并在体外、成瘤后及终点阶段同步验证突变状态和代谢标志物。若项目涉及 DR5、死亡受体、抗血管生成或其他靶向方向，除关注肿瘤抑制本身外，还应重视软骨基质、血供状态、局部骨破坏及长期生长抑制效果。针对这些项目，建议在模型评价中尽量加入 micro-CT、骨与软骨基质染色以及代谢检测指标，以增强机制解释的完整性。

2.4 同种与免疫完整模型代表株

软骨肉瘤的标准化同种免疫完整模型资源相较于乳腺癌、结直肠癌等瘤种更少，因此在免疫治疗研究中，更应强调“骨内原位 + 免疫完整背景”的组合价值，而不宜仅追求高通量筛选。若项目涉及免疫微环境、抗血管生成联合免疫、细胞因子作用或局部免疫调节，更适合优先构建与骨内环境高度相关的免疫完整模型。对于软骨肉瘤而言，骨内微环境本身就是免疫与血供研究的重要组成部分。

三、皮下异种移植模型（CDX）

皮下 CDX 是软骨肉瘤研究中最稳健的早期药效平台，适用于药效概念验证、剂量探索、药代/药效关系分析以及不同候选药物之间的横向排序。该模型的优势在于成瘤率较高、操作标准化、批间一致性较好，适合完成小分子、靶向药、抗体偶联药物、纳米药物和部分细胞毒药物的第一轮排序。其局限在于难以真实反映骨内微环境、皮质骨破坏、软骨基质形成、局部复发和肺转移过程，因此不宜单独用于判断抗转移、抗复发或骨内递药项目的成败。

3.1 常规型软骨肉瘤皮下 CDX

常规型软骨肉瘤皮下 CDX 常采用 JJ012、CH2879、SW1353、OUMS-27 等细胞，配合 BALB/c nude 或 NSG 小鼠建模。该模型适用于常规型软骨肉瘤的小分子研究、IDH 方向研究、代谢项目以及早期药代/药效研究。通常采用皮下接种人源细胞，待肿瘤达到约 80–150 mm3 后进行随机分组。治疗周期一般为 2–4 周；若研究重点涉及代谢抑制、长期维持、停药再挑战或耐药形成，可延长至 4–8 周。常用检测指标包括 TGI、RTV、终点瘤重和体重；在机制端点方面，可增加 S100、SOX9、Ki67、IDH 状态、2-HG 及其他代谢检测指标。阳性药设置方面，由于常规型软骨肉瘤对传统细胞毒药整体敏感性较低，多柔比星可作为阴性或弱阳性参照；若项目为 IDH 方向，可采用相应 IDH 抑制剂作为机制参考；若项目为 DR5 或其他死亡受体方向，可采用相应激动剂作为参考。该类模型更适合用于早期药效和机制验证，不宜作为骨内或转移场景的核心平台。

3.2 去分化/高侵袭软骨肉瘤皮下 CDX

去分化或高侵袭软骨肉瘤皮下 CDX 通常采用高侵袭株或去分化相关模型，配合 BALB/c nude、NOD-SCID 或 NSG 小鼠建模。该模型适用于去分化软骨肉瘤、小分子药物、细胞毒药物、抗血管生成药物及联合方案的早期药效筛选。通常在皮下接种后，当肿瘤达到约 80–150 mm3 时入组。治疗周期一般为 2–4 周；若研究蒽环类、异环磷酰胺类药物或联合策略，可根据给药间隔延长观察时间。常用检测指标包括 TGI、RTV、终点瘤重、Ki67、cleaved caspase-3 以及骨与软骨基质形成情况。阳性药方面，去分化或更高恶性度场景可加入多柔比星联合异环磷酰胺方案作为参考；若项目偏向抗血管生成或联合免疫方向，也可加入相应靶向药作为机制对照。该类模型主要用于高侵袭背景下的基础药效判断；若项目核心问题集中在骨破坏、局部复发或肺转移，则应尽快升级至原位或转移模型。

3.3 代谢/靶向方向皮下 CDX

代谢或靶向方向皮下 CDX 通常采用 IDH 或 DR5 相关匹配模型，并配合 BALB/c nude 或 NSG 小鼠。该模型适用于代谢通路、死亡受体、抗血管生成及其他靶向药物的前期验证。一般采用常规皮下接种方式，在肿瘤达到约 80–150 mm3 后入组。治疗周期通常为 2–4 周；若项目重点强调代谢变化或慢性抑制，应适当延长观察时间并增加中期取材。检测指标主要包括 TGI、RTV、终点瘤重、目标通路抑制、代谢检测结果以及药物组织分布。阳性药可选择 IDH 抑制剂、DR5 激动剂或相应抗血管生成药物作为机制参考。该模型尤其适合用于判断药物是否真正命中靶点，但不足以替代骨内模型去回答软骨肉瘤在骨微环境中的真实生物学行为变化。

四、骨内原位模型

骨内原位模型是软骨肉瘤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，骨内原位模型能够更真实地呈现松质骨、皮质骨、骨髓腔、局部血供和软骨基质之间的相互作用，因此在局部侵袭、皮质骨破坏、术后复发、骨痛和长期疗效研究中的优先级更高。其局限在于操作门槛较高、通量较低、批间差异较大，同时对注射部位、骨内固定及影像随访的一致性要求更高。

4.1 长骨骨内原位模型

长骨骨内原位模型常采用 JJ012、CH2879、OUMS-27 或高侵袭去分化相关模型，在胫骨或股骨中进行原位建模。该模型适用于研究骨内微环境、局部侵袭、皮质骨破坏、软骨基质形成以及局部递药。胫骨或股骨原位模型能够更好地模拟软骨肉瘤在骨内生长并向软组织突破的过程，相较皮下模型，更能真实反映骨皮质破坏、局部骨反应和软骨基质沉积。对于局部递药、骨内缓释、放疗联合以及骨痛研究，该类模型通常具有更高优先级。常用检测指标包括原位肿瘤负荷、患肢肿胀、micro-CT、X-ray、骨破坏评分、软骨基质染色及生存。若项目目标涉及抗骨破坏、局部侵袭抑制、局部递药或术后复发，该模型应作为优先选择。

4.2 去分化软骨肉瘤原位模型

去分化软骨肉瘤原位模型多采用高侵袭或去分化相关模型，在胫骨或股骨中建模。该模型适用于高侵袭行为、软组织突破、局部复发及转移前期过程研究。其特点在于更适合观察快速骨破坏、局部扩展、血供改变以及肺转移风险，通常比常规型原位模型更适合评价细胞毒药、联合治疗及高恶性背景下的治疗反应。检测指标包括骨破坏程度、局部软组织肿块、Ki67、CD31、坏死比例和生存。若项目属于去分化软骨肉瘤研究，应尽早进入原位平台，并结合长期随访设计。

五、转移模型

软骨肉瘤转移模型重点用于回答三个问题：药物是否抑制定植过程，药物是否能在特定器官微环境中保持活性，以及局部病灶控制后是否会进一步影响远处转移。对于软骨肉瘤而言，肺转移是优先级最高的转移场景，其后才考虑其他远处器官定植。

5.1 肺转移模型

肺转移模型通常采用高侵袭软骨肉瘤模型或去分化相关模型。该模型适用于抗转移、抗定植、围手术期治疗以及循环后肺定植过程研究。实验性肺转移通常采用尾静脉注射方式；自发肺转移则多通过长骨原位建模后观察，或在原发灶达到一定负荷后实施局部处理并追踪肺转移。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；原位自发肺转移模型则更贴近临床完整病程。由于软骨肉瘤整体转移速度较慢，若项目聚焦肺转移，通常更应适当延长观察周期。常用检测指标包括肺结节数、肺重、活体荧光成像（如使用 luc 标记）、组织病理及生存。

5.2 原位自发转移模型

原位自发转移模型通常采用 JJ012、CH2879 或高侵袭去分化相关模型建立长骨原位瘤。该模型适用于局部侵袭后自然肺转移、术后复发后远处播散以及长期维持治疗研究。建模流程通常为先建立胫骨或股骨原位肿瘤，再随着病程进展观察肺转移；必要时可叠加局部切除、刮治或减瘤后随访。该模型最接近临床自然病程，更适合评价围手术期治疗、复发抑制和抗转移策略，但其周期更长、批间差异也更大。若项目聚焦抗转移、围手术期治疗或局部处理后的再发风险控制，建议将原位自发转移设计纳入方案。

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，因此其在免疫治疗、抗血管生成联合、细胞因子研究和复杂微环境研究中的优先级高于普通 CDX。对于软骨肉瘤而言，同种骨内原位模型通常比同种皮下模型更具有转化意义，因为骨微环境和免疫细胞分布在原位场景下更接近真实疾病状态。

6.1 同种皮下模型

同种皮下模型通常采用鼠源软骨肉瘤同种模型，并配合匹配品系小鼠。该模型适用于免疫检查点、联合治疗、肿瘤微环境早期筛选和机制验证。一般采用同品系鼠源细胞皮下接种，在肿瘤达到约 50–100 mm3 后入组。治疗周期通常为 10–21 天。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。该模型更适合完成免疫治疗和联合治疗的第一轮筛选，但无法充分回答骨内环境中的真实免疫反应。若项目重点涉及骨微环境、复发或肺转移，应尽快升级至骨内原位同种模型。

6.2 同种骨内原位模型

同种骨内原位模型采用鼠源软骨肉瘤同种骨内模型，并配合匹配品系小鼠。该模型适用于免疫治疗、局部治疗、肿瘤微环境重塑、放疗联合及局部复发研究。其特点在于同时具备器官微环境和完整免疫系统，是软骨肉瘤免疫研究中的高优先级平台。该类模型特别适合研究抗血管生成联合免疫、局部递药后的免疫改变以及骨内微环境中的髓系细胞和淋巴细胞重塑。检测指标包括原位肿瘤负荷、骨破坏、CD8/Treg、髓系细胞浸润、细胞因子及生存。对于任何骨内免疫项目，若缺乏同种骨内原位模型支持，往往难以形成有力的转化判断。

七、人源化免疫软骨肉瘤模型

人源化模型适用于回答普通 CDX 和同种模型均难以充分回答的问题，特别适合双特异性抗体、TCE、CAR-T/NK、人源细胞因子以及强依赖人免疫效应的抗体偶联药物或双抗项目。该类模型的重点在于关键节点验证，而不在于高通量筛选。

7.1 huPBMC + 人源软骨肉瘤细胞模型

该模型适用于短周期免疫治疗筛选，可使用 JJ012、CH2879、SW1353、OUMS-27 及其他高侵袭衍生株。其特点是建模速度较快，通常 2–4 周即可进入实验阶段，适合短期免疫治疗、TCE、CAR-T/NK 研究。其局限在于 xGvHD 风险较高、治疗窗口较短，因此更适合短程检测而非长期机制研究。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 风险相关指标。

7.2 huHSC + 人源软骨肉瘤细胞模型

该模型适用于长周期人免疫重建、机制研究和复杂联合策略验证。其特点在于免疫重建更加稳定，适合较长周期的免疫治疗、抗体偶联药物联合或耐药研究，但模型准备时间长、成本较高且供者差异明显。该模型更适合在候选药确认阶段，或在需要解释复杂免疫机制时使用。

八、术后复发与微小残留病灶模型

当软骨肉瘤项目涉及复发抑制、围手术期治疗、局部刮治后复发或微小残留病灶时，单纯皮下模型通常难以满足研究需求。更推荐采用胫骨或股骨原位模型，在原发灶达到一定负荷后进行局部切除、刮治或减瘤，再继续观察局部复发和远处肺转移。常用模型包括 JJ012、CH2879 及高侵袭去分化相关模型。此类模型特别适合用于评价围手术期化疗、靶向药物、局部递药以及微小残留病灶清除策略。

九、项目升级路径建议

9.1 常规型软骨肉瘤项目

建议路径为：皮下 CDX 早期筛选，随后进入长骨原位模型验证骨微环境与长期疗效，必要时再加入术后复发设计。若项目聚焦 IDH、代谢通路或慢生长型靶向治疗，应优先延长治疗周期，并增加代谢和软骨基质终点，而不能仅依据短期 TGI 作出判断。

9.2 去分化软骨肉瘤项目

建议路径为：高侵袭皮下 CDX 早期筛选，随后进入长骨原位模型验证局部侵袭与骨破坏，再通过原位自发肺转移或术后复发模型验证临床外推性。若项目涉及细胞毒药、抗血管生成联合方案或高恶性背景下的靶向药，至少应设置一个皮下平台和一个原位平台，以降低单一皮下缩瘤结果带来的外推偏差。

9.3 IDH/DR5/代谢方向项目

建议路径为：匹配分层皮下模型早期筛选，随后使用原位模型验证骨内场景，必要时再加入肺转移或复发模型。若项目属于明确的 IDH 分层治疗，模型中必须持续验证突变状态与代谢检测结果；若项目涉及 DR5 或其他死亡受体方向，则应尽量纳入软骨基质和骨破坏终点，以增强机制解释力度。

9.4 免疫治疗与联合治疗项目

建议路径为：同种皮下早期筛选，随后使用同种骨内原位模型进行验证，必要时再进入复发或转移模型。若项目涉及抗血管生成联合免疫、细胞因子、CAR-T/NK 或其他复杂免疫策略，应尽量引入骨内场景和长期观察设计，因为软骨肉瘤免疫研究对局部微环境依赖较强。

十、检测指标与阳性药体系

10.1 通用检测指标

皮下模型的核心终点包括 TGI、RTV、终点瘤重和体重。原位模型的核心终点包括原位肿瘤负荷、患肢肿胀、骨破坏、软骨基质形成和生存。肺转移模型的核心终点包括肺结节数、肺重、活体荧光成像或组织病理及生存。免疫模型的机制终点包括 CD8、Treg、髓系细胞谱、细胞因子以及人免疫重建率。其他重要机制终点还包括 S100、SOX9、Ki67、micro-CT、IDH/2-HG、CD31 和坏死比例等。

10.2 阳性药推荐

常规型软骨肉瘤中，多柔比星可作为阴性或弱阳性参照；IDH 方向可使用相应 IDH 抑制剂；DR5 方向可使用相应死亡受体激动剂。去分化软骨肉瘤中，多柔比星联合异环磷酰胺方案可作为参考。对于抗血管生成或联合免疫方向，可采用相应抗血管生成药物或联合方案作为机制性参考。前沿研发参考方面，INBRX-109、ivosidenib 等更适合作为机制和研发参考，不宜统一作为所有软骨肉瘤亚型的标准阳性药。

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，适合早期筛选和药代/药效研究；其局限在于缺乏骨内微环境、骨皮质破坏以及真实转移链路。骨内原位模型的优势在于更接近临床器官环境，适合研究骨破坏、局部侵袭、术后复发和长期疗效；其局限在于操作复杂、通量较低、批间差异较大。实验性肺转移模型的优势在于周期较短、结果读取集中，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，适合免疫与肿瘤微环境研究；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以评价人免疫依赖机制；其局限在于成本较高、噪声较大、供者差异明显，并伴随 xGvHD 风险。

总体而言，软骨肉瘤动物模型体系的关键，在于当前研发问题是否能够由合适的模型准确回答。对于常规型软骨肉瘤项目，应优先保证病理亚型与代谢特征匹配；对于去分化软骨肉瘤项目，应提高骨内侵袭、局部复发和肺转移研究的优先级；对于 IDH、DR5 或抗血管生成等靶向项目，应兼顾分层准确性与骨内场景验证；对于免疫治疗项目，则应坚持同种骨内原位模型优先。整体建议采用“皮下早期筛选—原位验证—转移深化—免疫确认”的递进式路径，以提高模型结果对软骨肉瘤临床开发的支持价值。