黑色素瘤动物实验研究用户指南

导读

一、总览
二、黑色素瘤细胞系库与分子分层特征
三、皮下异种移植模型（CDX）
四、原位皮肤模型
五、转移模型
六、同种免疫完整模型
七、人源化免疫黑色素瘤模型
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、模型优势与局限

一、总览

黑色素瘤动物模型的选择，建议围绕研发问题进行分层，而不只停留在“皮下、原位、转移”这一技术分类层面。对于黑色素瘤项目，早期药效和剂量探索通常优先采用皮下异种移植模型；当研究重点转向皮肤局部微环境、局部侵袭、淋巴播散和术后复发时，应进一步采用皮肤原位模型；若需要评估肺、脑、肝等器官特异性转移，则应进入相应的转移模型；如需评价免疫治疗、双抗、TCE、CAR-T/NK或细胞因子，则更适合同种免疫完整模型或人源化免疫模型。黑色素瘤建模的核心逻辑，可以概括为“分子分层+器官场景+免疫场景”的组合选型。

不同分子背景的黑色素瘤，在模型策略上存在明显差异。BRAF突变项目更重视MAPK通路抑制、BRAF/MEK联合以及获得性耐药；NRAS或NF1背景项目更关注MEK、ERK、PI3K或细胞周期相关联合路径；免疫治疗项目则更加依赖完整免疫系统、髓系抑制状态、T细胞浸润水平和肿瘤微环境特征。

本指南的价值，在于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回答，并据此完成模型选择，而非简单罗列细胞系信息。

二、黑色素瘤细胞系库与分子分层特征

2.1 BRAF突变代表性细胞系

BRAF突变黑色素瘤模型以MAPK通路驱动为主，适合用于BRAF抑制剂、MEK抑制剂、PROTAC、联合靶向和耐药研究。常用细胞系包括A375、SK-MEL-28、Colo829和WM793。其中，A375与SK-MEL-28是最常用的BRAF突变模型，适合建立皮下异种移植模型；Colo829则常用于靶向药和耐药演化研究。若项目关注BRAF/MEK耐药、通路旁路激活或撤药再挑战，建议在基础BRAF模型之外，增加耐药衍生株或长期给药诱导模型。

2.2 NRAS/NF1背景代表性细胞系

NRAS/NF1背景黑色素瘤项目常用SK-MEL-2、SK-MEL-30、WM1366等细胞系。这类模型更适合研究RAS依赖信号、MAPK重编程、PI3K旁路、细胞周期抑制和联合治疗。对于此类项目，建议优先保证分子背景与项目机制一致，避免直接以A375等BRAF突变细胞替代非BRAF背景项目。

2.3 高侵袭与转移倾向代表性细胞系

在黑色素瘤转移研究中，A2058、WM266-4及其高侵袭或脑转移衍生株较为常用。A2058更适合侵袭、脑转移和高迁移性研究；WM266-4更适合局部侵袭与转移能力评价。若项目聚焦脑转移、肺转移或器官特异性播散，建议优先考虑高侵袭细胞系或对应器官衍生亚株，而不局限于普通皮下成瘤株。

2.4 同种模型代表性细胞系

鼠源同种模型中，B16-F10、B16-F1、YUMM1.7和YUMMER1.7是最常用的平台。B16-F10生长快、转移能力强，适合肺转移、脑转移和免疫治疗筛选；YUMM1.7与YUMMER1.7具有更明确的遗传背景和更好的免疫研究可解释性，更适合免疫检查点、TME和机制研究。对于免疫治疗项目，除成瘤能力外，还应关注模型的免疫原性、PD-L1表达、T细胞浸润和治疗窗口。

2.5 细胞系选型总原则

BRAF突变项目应优先围绕MAPK依赖性和靶向耐药构建模型；NRAS/NF1项目应兼顾机制一致性和联合治疗窗口；高侵袭与脑转移项目需要同时考虑器官嗜性和脑内外推性；免疫项目则应优先选择同种免疫完整模型。若项目涉及ADC、双抗、TCE或CAR-T/NK，除分子背景外，还应确认目标抗原表达的稳定性、流式可追踪性以及其在体内模型中的持续表达情况。

三、皮下异种移植模型（CDX）

皮下CDX是黑色素瘤较为稳健的早期药效平台，适用于药效概念验证（PoC）、剂量探索、PK/PD关联以及不同分层候选药物的横向排序。其主要优势在于成瘤率高、操作标准化、批间一致性好；局限在于难以真实反映皮肤局部微环境、淋巴引流、局部侵袭及远处转移路径，因此不宜单独用于判断抗转移、抗复发或免疫治疗效果。

3.1 BRAF突变型皮下CDX

BRAF突变型皮下CDX通常采用A375、SK-MEL-28或Colo829细胞，在BALB/c nude、NOD-SCID或NSG小鼠中进行皮下接种。该模型适合BRAF抑制剂、MEK抑制剂、联合靶向、小分子、PROTAC及ADC的早期药效筛选。一般在肿瘤达到约80–150 mm3后随机分组，常规治疗周期为2–4周；如研究耐药、撤药再挑战或长期联合治疗，可延长至4–8周。核心检测指标包括TGI、RTV、终末瘤重和体重；机制端点可进一步加入pERK、pMEK、Ki67、cleaved caspase-3、靶点占有率和肿瘤内暴露。常用阳性药包括vemurafenib、dabrafenib、trametinib以及dabrafenib+trametinib。A375皮下CDX是典型的早期靶向药平台，但其对原位微环境、脑转移和免疫治疗的外推能力有限。

3.2 NRAS/NF1背景皮下CDX

NRAS/NF1背景皮下CDX常采用SK-MEL-2、SK-MEL-30或WM1366细胞，在BALB/c nude、NOD-SCID或NSG小鼠中建模。该模型适合NRAS/NF1背景小分子、MEK/ERK/PI3K联合策略和耐药研究。通常采用常规皮下接种方式，在肿瘤达到约80–150 mm3后入组，治疗周期多为2–4周。检测指标以TGI、RTV、终末瘤重、MAPK/PI3K通路指标、Ki67和凋亡指标为主。阳性对照可根据研究方案设置为MEK抑制剂或相关联合方案。此类模型更强调分子背景与项目靶点的一致性。

3.3 高侵袭黑色素瘤皮下CDX

高侵袭黑色素瘤皮下CDX通常采用A2058或WM266-4细胞，在BALB/c nude、NOD-SCID或NSG小鼠中建模。该模型适合高侵袭、抗转移前期筛选以及脑转移前端评价。皮下接种后，当肿瘤达到约80–150 mm3即可入组，治疗周期多为2–4周。检测指标包括TGI、RTV、终末瘤重、Ki67、cleaved caspase-3及侵袭相关分子表达。阳性药可结合驱动背景选择靶向药或细胞毒药。对于侵袭和脑转移项目，这类模型可作为进入原位模型和脑转移模型前的过渡平台，但仍无法替代器官特异性模型。

四、原位皮肤模型

原位模型是黑色素瘤动物实验中最接近临床皮肤器官环境的基础平台。与皮下模型相比，皮肤原位模型能够更真实地呈现皮肤局部基质、血供、淋巴引流、局部侵袭及自发转移过程，因此在抗转移、局部递药、术后复发、免疫微环境和放疗联合研究中的优先级更高。其局限在于操作门槛较高、通量较低，且批间差异更大。

4.1 人源黑色素瘤原位模型

人源黑色素瘤原位模型常采用A375-luc、A2058-luc或WM266-4-luc。该类模型适合研究皮肤局部微环境、局部侵袭、自发转移和术后残留病灶。与皮下模型相比，原位模型更适合观察局部侵袭及其与周围皮肤组织的相互作用；高侵袭细胞株在原位场景下也更适合用于研究自发转移的前端过程。若项目关注局部侵袭、原位免疫微环境改变、局部给药或术后复发，可采用原位成瘤后长期给药方案，并结合手术切除设计开展复发研究。

4.2 同种原位模型

同种原位模型常采用B16-F10-luc、YUMM1.7或YUMMER1.7。该类模型适合免疫治疗、局部治疗、TME重塑、放疗联合和自发转移研究。B16-F10原位模型生长快、转移性强，适合肺转移和术后复发研究；YUMM1.7和YUMMER1.7则更适合在免疫完整背景下观察免疫浸润、治疗反应和耐药演化。常用检测指标包括原位肿瘤体积、IVIS、局部侵袭、淋巴结转移、肺转移负荷和生存。相较于皮下模型，同种原位模型兼具器官微环境和完整免疫系统，是黑色素瘤免疫研究中的高优先级平台。

五、转移模型

黑色素瘤转移模型主要用于回答三个核心问题：药物能否抑制定植，药物在特定器官微环境中是否仍保持活性，以及原发灶切除后是否影响复发与转移。对于皮肤黑色素瘤，肺转移和脑转移是优先级最高的两类平台；对于葡萄膜黑色素瘤，则应优先考虑肝转移平台。

5.1 肺转移模型

肺转移模型常采用B16-F10-luc、A375-luc或A2058-luc。该模型适用于抗转移、抗定植、术后复发以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，自发肺转移则多通过皮肤原位建模后观察，或在原发灶达到一定负荷后手术切除并追踪肺转移。尾静脉模型重复性高、周期短，更适合观察循环后定植阶段；原位自发转移模型则更接近临床全链条过程。实验性肺转移的治疗周期通常为2–6周，自发肺转移的总周期通常为4–10周。常用检测指标包括肺结节数、肺重、IVIS、组织病理和生存。B16-F10是经典的高转移肺转移模型，适合抗转移和免疫相关研究；人源模型更适合靶向药和器官特异性外推评价。

5.2 脑转移模型

脑转移模型常采用A2058-Br、A375-Br、B16-F10-Br或其他脑转移衍生株。该模型适合研究BBB暴露、脑内疗效、脑转移定植和神经生存。常用建模方式包括左心室注射、颈动脉注射和直接颅内接种。前两类方法更适合研究脑定植过程，直接颅内接种更适合评估脑内肿瘤生长和药物暴露。脑转移模型与皮下模型差异显著，尤其在穿脑小分子、免疫治疗、局部治疗及脑内联合方案评价中更具价值。治疗周期通常为2–8周，检测指标包括MRI、BLI、生存、神经行为学、脑水肿和脑组织病理。脑转移项目应至少设置一个脑转移相关模型用于验证，避免以皮下缩瘤结果直接推断脑内疗效。

5.3 肝转移模型（葡萄膜黑色素瘤优先）

肝转移模型主要采用葡萄膜黑色素瘤相关细胞或肝转移衍生株，适合研究肝微环境、肝定植、肝内治疗和器官嗜性。建模方式可采用脾内注射、门静脉相关建模或肝内接种；若研究葡萄膜黑色素瘤全链条过程，也可采用眼内原位建模后追踪肝转移。由于葡萄膜黑色素瘤最主要的远处转移器官为肝，因此该平台在葡萄膜黑色素瘤项目中的优先级高于肺转移或脑转移模型。治疗周期通常为3–8周，检测指标包括肝转移结节数、肝重、IVIS、病理和生存。若项目明确聚焦葡萄膜黑色素瘤，建议优先布局肝转移模型。

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，因此在免疫治疗、细胞因子、STING、放疗联合和TME重塑研究中的优先级高于普通CDX。对于黑色素瘤而言，同种原位模型通常比同种皮下模型更具转化意义，因为皮肤器官微环境和免疫浸润在原位场景下更接近真实疾病状态。

6.1 同种皮下模型

同种皮下模型多采用B16-F10、YUMM1.7或YUMMER1.7，并在C57BL/6小鼠中建模。该模型适合免疫检查点、联合治疗、TME早期筛选和机制验证。通常采用同品系鼠源细胞皮下接种，在肿瘤达到约50–100 mm3后入组，治疗周期多为10–21天。常用检测指标包括肿瘤体积、生存、体重、流式免疫分型、细胞因子和IHC。B16-F10生长快、侵袭强，适合高通量筛选；YUMM1.7和YUMMER1.7生长相对较慢、观察窗口更长，更适合免疫检查点和机制研究。该模型适合作为免疫治疗早期筛选平台；如项目重点在于转移、术后复发或局部免疫微环境，建议尽快升级至原位模型。

6.2 同种原位模型

同种原位模型常采用B16-F10-luc、YUMM1.7或YUMMER1.7。该模型适合免疫治疗、局部治疗、TME重塑、放疗联合和自发转移研究，兼具器官微环境和完整免疫系统，是黑色素瘤免疫研究中的高优先级平台。B16-F10原位模型尤其适合研究肺转移和术后复发；YUMM/YUMMER体系更适合观察免疫应答和治疗差异。常用检测指标包括原位肿瘤负荷、转移负荷、生存、CD8/Treg、髓系细胞浸润和细胞因子。

七、人源化免疫黑色素瘤模型

人源化模型适合回答普通CDX和同种模型难以充分回答的问题，尤其适用于TCE、CAR-T/NK、人源细胞因子、免疫检查点联合以及强依赖人免疫效应的ADC或双抗项目。该类模型更适合作为关键节点验证平台。

7.1 huPBMC+人源黑色素瘤细胞模型

huPBMC+人源黑色素瘤细胞模型适合短周期免疫治疗筛选，可采用A375、SK-MEL-28、A2058、WM266-4等细胞。其优势在于建模速度快，通常2–4周即可进入实验，因此适合短期IO、TCE和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，更适合短程读出，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+人源黑色素瘤细胞模型

huHSC+人源黑色素瘤细胞模型适合长周期人免疫重建、机制研究和复杂联合策略验证。其特点是免疫重建更稳定，适合较长周期的免疫治疗或耐药研究；同时也存在建模准备时间长、成本高、供者差异明显等问题。该模型更适合候选药确认阶段，或用于解释复杂免疫机制。

八、术后复发与微小残留病灶模型

当黑色素瘤项目涉及复发抑制、围手术期治疗或微小残留病灶时，单纯皮下模型通常不足以支持研究目标。更推荐采用皮肤原位模型，在原发灶达到约80–150 mm3后实施手术切除，随后观察局部复发以及肺转移或脑转移。常用模型包括B16-F10-luc、YUMM1.7和A2058-luc。这类模型尤其适合评价围手术期免疫治疗、抗转移药物和微小残留病灶清除策略。

九、项目升级路径建议

9.1 BRAF突变项目

BRAF突变项目建议按照“皮下CDX早筛—原位皮肤模型验证局部微环境与侵袭—必要时加入肺转移或脑转移模型”的路径推进。若项目聚焦BRAF/MEK联合、耐药逆转或长期维持治疗，建议优先延长治疗周期，并增加耐药和撤药再挑战设计。

9.2 免疫治疗项目

免疫治疗项目建议按照“同种皮下模型早期筛选—同种原位模型验证局部免疫微环境—肺/脑转移模型评价器官场景—必要时进入人源化模型”的路径推进。对于PD-1/PD-L1、CTLA-4、STING、溶瘤病毒或细胞治疗项目，建议至少设置一个同种皮下模型和一个同种原位模型，以降低对皮下结果外推的偏差风险。

9.3 脑转移项目

脑转移项目建议按照“皮下CDX早期排序—高侵袭模型验证—脑转移模型验证BBB场景与脑内疗效”的路径推进。若项目聚焦穿脑小分子、局部治疗或脑内联合方案，建议将BLI/MRI、生存和脑组织病理纳入核心终点。

9.4 葡萄膜黑色素瘤项目

葡萄膜黑色素瘤项目建议按照“皮下或基础药效模型早筛—眼内原位或相关场景模型验证—肝转移模型验证器官特异性”的路径推进。若项目明确针对葡萄膜黑色素瘤，建议直接以前置肝转移模型作为关键验证平台。

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、终末瘤重和体重。原位模型的核心终点包括原位肿瘤负荷、局部侵袭、淋巴结转移、肺转移、IVIS和生存。脑转移模型的核心终点包括MRI/BLI、生存、神经行为学和脑病理。肝转移模型的核心终点包括肝转移负荷、IVIS、肝病理和生存。免疫模型的机制终点包括CD8、Treg、髓系细胞谱、细胞因子以及hCD45重建率。

10.2 阳性药推荐

BRAF突变项目常用阳性药包括vemurafenib、dabrafenib、trametinib以及dabrafenib+trametinib。免疫相关研究中，抗PD-1和抗CTLA-4更适合同种模型或人源化模型。高侵袭或转移模型可根据分子背景设置靶向药或细胞毒药对照。葡萄膜黑色素瘤相关研究，则应结合GNAQ/GNA11、PKC或肝转移场景设置参考对照。黑色素瘤项目中的阳性药选择，应与分子背景、免疫场景和器官场景相匹配。

十一、模型优势与局限

11.1 皮下CDX

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PK/PD研究；其局限在于缺乏皮肤局部微环境和真实转移链路。

11.2 原位皮肤模型

原位皮肤模型更接近临床皮肤器官环境，适合侵袭、淋巴播散、自发转移和术后复发研究；其局限在于操作复杂、通量较低、批间差异较大。

11.3 实验性转移模型

实验性转移模型周期较短、读出聚焦，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。

11.4 同种免疫完整模型

同种免疫完整模型保留了完整免疫系统，适合IO与TME研究；其局限在于鼠瘤与人瘤之间存在生物学差异。

11.5 人源化免疫模型

人源化免疫模型可用于评价人免疫依赖机制；其局限在于成本高、噪声较大，同时存在供者差异和xGvHD风险。

11.6 葡萄膜黑色素瘤肝转移模型

葡萄膜黑色素瘤肝转移模型更贴近该亚型的真实转移器官；其局限在于不能直接替代皮肤黑色素瘤的研究路径。

11.7 综合建议

黑色素瘤动物模型的关键，在于研发问题与模型选择之间是否匹配。对于BRAF突变项目，应优先保证分子背景一致性和长期治疗窗口；对于免疫项目，应将完整免疫系统和局部微环境置于更高优先级；对于脑转移项目，应兼顾BBB暴露和脑内生存外推；对于葡萄膜黑色素瘤项目，应将肝转移场景适当前置。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，以提高模型结果对临床开发的支持价值。