(2024年10月29日是第21個(gè)“世界銀屑病日”。銀屑病是目前最常見(jiàn)的自身免疫性疾病之一，被喻為“上帝紋身”，在人群的發(fā)病率約為2-3%。其發(fā)病原因及發(fā)病機(jī)制均尚未完全明晰，目前認(rèn)為是遺傳和環(huán)境因素共同作用導(dǎo)致。構(gòu)建理想的銀屑病動(dòng)物模型是銀屑病發(fā)病機(jī)制和開(kāi)展藥物治療研究的關(guān)鍵。當(dāng)前應(yīng)用于研究的銀屑病動(dòng)物模型種類(lèi)較多（自發(fā)性、誘發(fā)性、異體移植和基因修飾型），各類(lèi)模型都有各自的特點(diǎn)及局限性，但目前還不存在一種動(dòng)物模型能夠全面模擬銀屑病發(fā)生、發(fā)展的過(guò)程。

銀屑病及其機(jī)理研究

銀屑病（Psoriasis)，俗稱(chēng)“牛皮癬”，是一種常見(jiàn)并易復(fù)發(fā)的慢性炎癥性皮膚病，主要表現(xiàn)為軀干、四肢的特征性紅色丘疹、斑塊及銀白色鱗屑，部分患者可合并關(guān)節(jié)癥狀。銀屑病的特征是免疫細(xì)胞浸潤(rùn)、表皮過(guò)度增殖和角質(zhì)形成細(xì)胞分化異常。

銀屑病具有顯著的地域差異，赤道地區(qū)發(fā)病率最低，向兩極增加。對(duì)銀屑病發(fā)病機(jī)制的深入了解已經(jīng)產(chǎn)生了越來(lái)越多的藥物靶點(diǎn)和分子藥物。其分子機(jī)理研究表明患者體內(nèi)免疫細(xì)胞過(guò)度釋放促炎癥因子（如IL-17等），先天及獲得性免疫系統(tǒng)長(zhǎng)期處于激活狀態(tài)，從而引發(fā)多組織及器官的持續(xù)性損傷，其中角質(zhì)形成細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞和T細(xì)胞扮演了重要角色。

銀屑病發(fā)展的關(guān)鍵信號(hào)通路^[1]

過(guò)去十年中，在闡明銀屑病的分子發(fā)病機(jī)制方面的研究已取得了重大進(jìn)展。轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析已廣泛用于鑒定與銀屑病病理相關(guān)的差異表達(dá)基因 (DEG)。全基因組關(guān)聯(lián)研究 (GWAS) 已經(jīng)確定了多種遺傳變異和銀屑病易感基因。盡管現(xiàn)在對(duì)賦予疾病易感性的基因了解越來(lái)越深入，但對(duì)定義疾病分子特征的表達(dá)基因的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)還知之甚少。已經(jīng)鑒定了幾種在銀屑病轉(zhuǎn)錄組中被激活或抑制的轉(zhuǎn)錄因子 (TF)。除了重要的mRNA表達(dá)改變外，銀屑病的特征還在于特定的microRNA表達(dá)譜，與健康皮膚的表達(dá)譜不同。此外，通過(guò)Meta分析 (Meta-analysis) 得到一致的候選基因參考列表，用于進(jìn)一步研究銀屑病病理學(xué)和新的治療靶點(diǎn)。

銀屑病是一種T細(xì)胞介導(dǎo)的慢性炎癥性皮膚病，目前尚無(wú)法完全治愈，只能通過(guò)藥膏、光療、免疫抑制劑等療法控制癥狀，缺乏理想的動(dòng)物模型是制約深入研究該病的重要原因。目前，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多種轉(zhuǎn)基因、敲除和重組的銀屑病模型。盡管存在局限性，但這些模型已經(jīng)證明皮膚中的角質(zhì)形成細(xì)胞增生、血管增生和細(xì)胞介導(dǎo)的免疫密切相關(guān)。其中，將受累和未受累的銀屑病皮膚移植到免疫缺陷小鼠身上的異種移植模型是唯一接近整合該疾病的完整遺傳、免疫和表型變化的模型。

不同模型比較^[1]

銀屑病類(lèi)型

銀屑病可以分為尋常型銀屑病、膿皰型銀屑病、紅皮病型銀屑病、關(guān)節(jié)病型銀屑病。每一種銀屑病都有自身的形態(tài)特點(diǎn)，通過(guò)肉眼可以分辨出來(lái)。

? 尋常型銀屑病最為常見(jiàn)，又分為點(diǎn)滴型、斑塊型、屈側(cè)銀屑病等，典型的表現(xiàn)為紅斑、鱗屑性皮疹，刮去層層鱗屑，可見(jiàn)薄膜現(xiàn)象和點(diǎn)狀出血。膿皰型銀屑病，在紅斑或正常皮膚上出現(xiàn)針尖大膿皰。
? 紅皮病型銀屑病，紅斑面積超過(guò)體表面積90%以上，周身大面積脫屑，伴有發(fā)熱等。
? 關(guān)節(jié)病型銀屑病，有類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的表現(xiàn)，可出現(xiàn)關(guān)節(jié)畸形等表現(xiàn)。

紅皮病型和膿皰型銀屑病，經(jīng)常由尋常型銀屑病治療不當(dāng)發(fā)展、加重而來(lái)。銀屑病患者受累皮膚的主要發(fā)現(xiàn)包括由于淺表血管擴(kuò)張和表皮細(xì)胞周期改變導(dǎo)致的血管充血。這種變化被認(rèn)為與炎癥過(guò)程中釋放的各種炎性細(xì)胞因子有關(guān)，如腫瘤壞死因子-α (TNF-α)、干擾素-γ (IFN-γ) 和白細(xì)胞介素-17 (IL-17)。

建立銀屑病動(dòng)物模型

大多數(shù)動(dòng)物疾病模型可分為：(i)自發(fā)、(ii)轉(zhuǎn)基因、(iii)誘導(dǎo)、(iv)陰性或 (v)孤兒，其中前三種最為豐富。

自發(fā)和轉(zhuǎn)基因模型是模仿人類(lèi)狀況的遺傳變異體。誘導(dǎo)模型的特點(diǎn)是通過(guò)手術(shù)或基因改造或化學(xué)注射來(lái)創(chuàng)建。陰性模型主要用于研究抗病機(jī)制，而孤兒模型是人類(lèi)中沒(méi)有相應(yīng)疾病的動(dòng)物。

銀屑病小鼠模型^[1]

自發(fā)性銀屑病動(dòng)物模型

自發(fā)產(chǎn)生銀屑病樣病變的小鼠模型目前有缺皮脂 (asebia, ab/ab) 突變鼠、魚(yú)鱗狀皮膚 (ichthyosis, ic/ic) 突變鼠，無(wú)毛 (hairless, hr/hr) 突變鼠和“鱗片狀皮膚” (flaky skin, fsn/fsn) 突變鼠等。

純合子asebia (Scd1^ab/Scd1^ab) 鼠是第一個(gè)角化過(guò)度的模型。皮脂腺的喪失是由 Scd1基因（編碼硬脂酰輔酶 A 去飽和酶）突變引起的。因此，成年Scd1^ab/Scd1^ab 鼠的皮膚變得鱗片狀，表皮棘層肥厚，血管化增加，巨噬細(xì)胞和肥大細(xì)胞大量涌入。在增厚的表皮中，長(zhǎng)毛囊以銳角延伸到深層皮下組織。真皮變得過(guò)度生長(zhǎng)，成纖維細(xì)胞密度更高。

自發(fā)性慢性增生性皮炎突變 (Sharpin^cpdm/Sharpin^cpdm) 模型顯示出多種銀屑病特征。小鼠皮膚變得紅色和片狀，血管擴(kuò)張。此外，皮膚被嗜酸性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和肥大細(xì)胞占據(jù)。這種表型可以使用皮質(zhì)類(lèi)固醇逆轉(zhuǎn)，但不能通過(guò)環(huán)孢菌素A逆轉(zhuǎn)。

誘發(fā)性銀屑病動(dòng)物模型

受限于模型建立難度和成本，直接誘發(fā)類(lèi)模型使用最為廣泛。研究表明主要是通過(guò)實(shí)現(xiàn)以下幾方面而誘導(dǎo)動(dòng)物產(chǎn)生銀屑?。?/p>

1）激活天然免疫系統(tǒng)，如涂抹Imiquimod (咪喹莫特，IMQ)激活TLR7/8信號(hào)通路；咪喹莫特 (5%) 誘導(dǎo)小鼠模型：咪喹莫特為T(mén)oll樣受體7/8激動(dòng)劑，能激活固有免疫系統(tǒng)導(dǎo)致中性粒細(xì)胞、γδ T細(xì)胞產(chǎn)生炎癥因子等，誘導(dǎo)小鼠出現(xiàn)銀屑病樣皮損;

2）激活功能失調(diào)T細(xì)胞反應(yīng)，如免疫缺陷小鼠移植CD4+，CD8+，Th17細(xì)胞等；T細(xì)胞移植模型的成功表明了體內(nèi)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞亞群的功能失調(diào)在銀屑病發(fā)病機(jī)制中的重要作用。

3）打破細(xì)胞因子平衡，直接將細(xì)胞因子注入小鼠皮膚或耳廓，造成皮膚或耳廓出現(xiàn)銀屑病樣皮損，建立銀屑病模型。常用的皮下注射細(xì)胞因子包括IL-6、IL-21、IL-12、IL-23等，可在短時(shí)間內(nèi)造就銀屑病樣皮損；

4）破壞血管或皮膚神經(jīng)功能，如過(guò)表達(dá)或抑制血管生成因子等。

異體移植銀屑病動(dòng)物模型

異體移植模型包括異種移植模型和同種不同品系小鼠間移植模型。后者主要是指給免疫缺陷小鼠靜脈注射不同品系小鼠主要組織相容性復(fù)合體 (MHC) 不相容的免疫細(xì)胞進(jìn)行免疫重建。異種移植銀屑病動(dòng)物模型是將銀屑病患者的皮損直接植入免疫缺陷的小鼠，使移植物維持或產(chǎn)生銀屑病樣表型。最常用到的小鼠受體有裸鼠、SCID小鼠和AGR129小鼠。

異種移植模型的主要優(yōu)點(diǎn)在于采用了人體來(lái)源的組織，最接近人類(lèi)疾病的免疫和遺傳基礎(chǔ)，在臨床前研究中，對(duì)于觀(guān)察新藥物的療效、代謝、不良反應(yīng)等均有很大優(yōu)勢(shì)。此類(lèi)模型不僅能表現(xiàn)出銀屑病樣外觀(guān)改變，而且能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)較好地保持復(fù)雜的病理生理變化。其局限性在于只是復(fù)制銀屑病的皮膚局部反應(yīng)，不能反映銀屑病的整體發(fā)病情況。

然而，構(gòu)建這種模型需要較大量的供體組織，供體取材后需要立即進(jìn)行移植以防止移植物缺血，對(duì)操作技術(shù)要求較高。另外，由于移植物的質(zhì)量參差不齊和宿主小鼠體內(nèi)缺乏與銀屑病患者相似的內(nèi)環(huán)境（如缺乏銀屑病相關(guān)細(xì)胞因子的高表達(dá)），也可能導(dǎo)致研究結(jié)果出現(xiàn)偏差，這些局限性均限制了異種移植模型在銀屑病研究中的廣泛應(yīng)用。

基因修飾銀屑病動(dòng)物模型

銀屑病發(fā)病過(guò)程中有大量細(xì)胞因子、黏附因子、轉(zhuǎn)錄因子以及其他炎性介質(zhì)參與。如IL-6、TGF-α可以促進(jìn)角質(zhì)形成細(xì)胞增殖，IL-1、TNF-α、VEGF誘導(dǎo)血管生成并趨化體內(nèi)炎癥細(xì)胞。轉(zhuǎn)基因或基因敲除技術(shù)為研究這些因子的功能提供了高效的平臺(tái)。

根據(jù)基因工程技術(shù)的特點(diǎn)，銀屑病小鼠模型主要分為條件性基因敲除和先天性基因表達(dá)異常小鼠模型。前者是在小鼠成年以后，通過(guò)注射枸櫞酸他莫昔芬特異性敲除角質(zhì)形成細(xì)胞內(nèi)的某些蛋白質(zhì)而誘發(fā)銀屑病，更接近于人類(lèi)銀屑病的發(fā)生過(guò)程。后者是通過(guò)特異性細(xì)胞內(nèi)基因敲除或插入技術(shù)，使小鼠出生時(shí)即有角質(zhì)形成細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)表達(dá)增多或缺失，更接近于先天性疾病的發(fā)病模式。

基因工程動(dòng)物模型為在體研究關(guān)鍵因子的功能提供了平臺(tái)，揭示了部分因子在銀屑病發(fā)生發(fā)展中的重要作用。這些模型也能夠成為研究細(xì)胞因子或因子受體拮抗劑的工具，以利于臨床藥物篩選。然而，事實(shí)表明，單一因子的變化并不足以誘發(fā)完整的銀屑病病理過(guò)程。具有銀屑病表型的動(dòng)物模型，亦不能真實(shí)模擬銀屑病發(fā)病過(guò)程中細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)的相互作用。

建立銀屑病動(dòng)物模型的方法^[2]

銀屑病常見(jiàn)造模及治療方法

構(gòu)建理想的銀屑病動(dòng)物模型是銀屑病發(fā)病機(jī)制和開(kāi)展藥物治療研究的關(guān)鍵，銀屑病是一種常見(jiàn)的慢性、復(fù)發(fā)性、炎癥性皮膚病，屬于多基因遺傳性疾病，且受環(huán)境因素影響。具有特征性紅色丘疹、斑塊及銀白色鱗屑，頑固難治，頻繁復(fù)發(fā)，罹患終身等特點(diǎn)。咪喹莫特誘導(dǎo)銀屑病是應(yīng)用較多也較為成熟的一種方法。咪喹莫特 (IMQ) 是Toll樣受體 (TLR) 7/8的激動(dòng)劑，臨床研究結(jié)果表明該藥可誘發(fā)人類(lèi)銀屑病。IMQ誘導(dǎo)的銀屑病小鼠模型再現(xiàn)了人類(lèi)銀屑病的典型臨床癥狀及病理特征，是研究銀屑病可行的動(dòng)物模型。

造模流程示意圖

rhIL-23R-CHR/Fc 改善了咪喹莫特 (IMQ) 誘導(dǎo)的銀屑病樣模型中的皮膚炎癥^[3]

美迪西銀屑病藥效研究及案例分享

由于銀屑病本身病因以及發(fā)病機(jī)制的不確切，尚且沒(méi)有和人類(lèi)銀屑病完全吻合的動(dòng)物模型，因此在眾多類(lèi)型的銀屑病模型中，結(jié)合自己的研究目的，恰當(dāng)?shù)倪x取模型類(lèi)型十分重要。

美迪西非腫瘤藥效平臺(tái)模擬銀屑病的建模模型種類(lèi)有：小鼠陰道上皮有絲分裂模型、小鼠尾部鱗片模型、咪喹莫特誘導(dǎo)的背部皮膚銀屑病模型（小鼠/大鼠）和IL-23誘導(dǎo)小鼠耳廓銀屑病皮損樣模型等。

01 咪喹莫特誘導(dǎo)的背部皮膚銀屑病模型案例

銀屑病作為一種慢性炎癥性皮膚病，與自身免疫功能紊亂等多種誘因有關(guān)。銀屑病會(huì)導(dǎo)致皮膚成分的改變，目前普遍認(rèn)為銀屑病是一種免疫細(xì)胞及免疫相關(guān)細(xì)胞共同介導(dǎo)的炎癥性皮膚病。

咪喹莫特 (Imiquimod, IMQ) 誘導(dǎo)的小鼠模型是受到廣泛認(rèn)可的銀屑病類(lèi)動(dòng)物模型之一。IMQ是Toll樣受體 (TLR) 7/8的配體。由于TLRs分布于巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞和漿細(xì)胞樣樹(shù)突細(xì)胞 (pDC) 上，因此IMQ能夠強(qiáng)烈激活免疫系統(tǒng)。局部使用IMQ可誘導(dǎo)銀屑病，能夠較好地模擬人類(lèi)銀屑病樣的皮損表現(xiàn)，并一定程度地存在與銀屑病相似的固有免疫和獲得性免疫紊亂，可用于研究銀屑病潛在機(jī)制和評(píng)估新療法。

02 IL-23誘導(dǎo)的小鼠耳廓銀屑病皮損樣模型案例

IL-23 (白細(xì)胞介素-23) 是一種異源二聚體細(xì)胞因子，由p19亞基 (IL-23獨(dú)有) 和p40亞基 (與IL-12共享) 通過(guò)二硫鍵連接形成。IL-23/Th17通路是銀屑病的主要致病通路。IL-23能夠促進(jìn)Th17細(xì)胞的分化，產(chǎn)生IL-17A、IL-17F及IL-22等細(xì)胞因子，從而導(dǎo)致角質(zhì)形成細(xì)胞異常分化和炎癥。其中，IL-23/IL-17A通路在銀屑病中起著至關(guān)重要的作用。

IL-23注射模型的優(yōu)勢(shì)在于使用單一細(xì)胞因子，并且這種細(xì)胞因子在銀屑病中引發(fā)炎癥的作用已得到證實(shí)。經(jīng)皮內(nèi)注射IL-23可以誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生銀屑病樣皮膚病變，建立便捷且成本較低，被廣泛用于人類(lèi)銀屑病研究。

我們的客戶(hù)正竭力將更多的新型療法帶給銀屑病患者及其家庭，美迪西將持續(xù)與他們并肩作戰(zhàn)，建設(shè)更高效，更先進(jìn)的研究方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]Katarzyna Bocheńska,  et al. Models in the Research Process of Psoriasis. Int J Mol Sci. 2017 Nov 24;18(12):2514.  doi: 10.3390/ijms18122514.
[2] Michael P Sch?n, et al. Animal models of psoriasis-highlights and drawbacks. J Allergy Clin Immunol. 2021 Feb;147(2):439-455.  doi: 10.1016/j.jaci.2020.04.034. 
[3] Yue Gao, et al. Human IL-23R Cytokine-Binding Homology Region-Fc Fusion Protein Ameliorates Psoriasis via the Decrease of Systemic Th17 and ILC3 Cell Responses. Int J Mol Sci. 2019 Aug 26;20(17):4170.  doi: 10.3390/ijms20174170.
[4]Johann E Gudjonsson, et al. Mouse models of psoriasis. J Invest Dermatol (IF: 8.55; Q1). 2007 Jun;127(6):1292-308.  doi: 10.1038/sj.jid.5700807. Epub 2007 Apr 12.

文末分享

國(guó)際銀屑病協(xié)會(huì)聯(lián)合會(huì)（IFPA）的官方網(wǎng)站發(fā)布，2024年世界銀屑病日的主題是“FAMILY家庭”，并呼吁公眾認(rèn)識(shí)到銀屑病不僅會(huì)影響患者個(gè)人，還會(huì)影響他們的家庭，銀屑病患者及其家人都應(yīng)該得到支持。

對(duì)此，IFPA通過(guò)今年推出的宣傳資料，鼓勵(lì)研究和理解銀屑病對(duì)銀屑病患者家庭成員的影響，以便出臺(tái)政策改善銀屑病家庭的生活質(zhì)量。在今年的節(jié)日工具包中就包含了多個(gè)量表工具，用來(lái)評(píng)估患者和家庭成員的量化指標(biāo)。

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