基于一种“人工免疫赦免器官”构建人类微小残留白血病小鼠模型的实验研究

缺乏符合疾病特征的动物模型极大程度制约了微小残留白血病（MRD）的相关研究。我们将健康同系小鼠骨质切断离体后重新皮下植入，发现人类白血病细胞能够在其中较长时间存活。结合文献分析，我们推测这种经手术改造后的骨质可能具备了免疫赦免器官的特性，对其中的异种白血病细胞发生耐受；基于此，本课题拟研究人工改造骨质的免疫赦免特性及对白血病细胞的组织特异性，利用人工改造骨质以完全免疫力小鼠构建一种新型MRD模型；研究模型中人类白血病细胞生物学特征改变、生长增殖规律以及模型小鼠骨髓局部及全身病理变化；明确建模的相关参数并进行优化；同时，初步探讨本模型在MRD相关研究中的适用性。本课题的完成，将构建一种较为符合MRD疾病特征的人类白血病移植性小鼠模型，极大地推进对MRD病理机制的研究，特别有利于评价MRD治疗手段及策略；同时，首次提出的"人工免疫赦免器官"概念，可能为诱导异种移植耐受提供一种新的思路。

符合疾病特征的动物模型能够极大推动对人类相关疾病的深入研究，既往人类残留白血病（MRD）动物模型构建均基于免疫缺陷小鼠，与MRD免疫功能基本健全状态相差甚远。本项目基于完全免疫力小鼠，通过手术切断骨质注入人白血病细胞后重新异体异位植入同系小鼠皮下，人工构建了一种骨髓组织“器官”，能够对植入其中的异种白血病细胞耐受，成为一种较为接近临床MRD状态的动物模型；小鼠模型外周血中存在人类白血病细胞来源微泡（MVs），结合对慢性髓性白血病的临床研究，发现白血病细胞来源MVs是一种反映MRD状态的新型生物标志物, 与现有MRD监测的常规方法相比，MVs敏感性更强，有望成为临床MRD检测的新方法。对白血病细胞来源MVs生物学特征和对骨髓微环境影响深入研究，发现其通过横向传递BCR/ABL1恶性诱导正常造血细胞发生完全白血病转化，可能是供者来源白血病发生以及白血病复发的新机制；进一步研究证明，MVs诱导正常造血细胞恶性转化的靶细胞为CD34阳性造血干/祖细胞，且诱导过程中经历了前白血病干细胞（pre-LSC）阶段，有望建立一种诱导pre-LSC产生及其向白血病完全转化的体外细胞培养体系。本项目提出了一种制作人类MRD小鼠模型的新方法；基于研究过程中的新发现，提出以MVs为靶向的MRD检测新策略；首次发现白血病细胞来源MVs诱导正常造血干/祖细胞完全白血病转化，为研究白血病细胞产生及其调控，最终阐明白血病复发机制提供了新的方法和视角。