本文基于云桥璞瑞（ClinBridge Biotech）肝癌临床前模型体系实践整理，面向创新药与生物技术研发人员。内容更新时间：2026-07-29。
引言：
肝细胞癌（HCC） 是原发性肝癌最主要的病理类型，占75%–85% ，其余为肝内胆管癌（ICC） 及混合型肝癌。HCC极少"凭空"发生——约80%–90% 继发于肝硬化背景，病因以HBV/HCV慢性感染、酒精性肝病及代谢相关脂肪性肝病（MASLD/MASH） 为主。这种"肝病背景"是HCC区别于多数实体瘤的首要特征：肿瘤微环境（TME） 已经处于纤维化与免疫失衡状态。
从分子层面看，HCC的可成药驱动靶点相对"贫乏"：核心通路集中在抗血管生成（VEGF） 、免疫检查点（PD-1/PD-L1） 以及少数靶向通路（c-MET、FGFR4、Wnt/β-catenin）。更特殊的是，肝脏具有显著的免疫耐受特征（immune tolerance） ，HCC的肿瘤微环境（TME） 既"炎"又"抑"——大量髓系来源抑制细胞（MDSC） 、调节性T细胞（Treg） 与Kupffer细胞构成免疫抑制屏障。新药临床前研究一旦脱离"肝病背景 + 免疫微环境"，药效数据极易与临床脱节。
这正是云桥璞瑞构建肝癌分层模型体系的出发点：以疾病生物学特征为锚点，为不同研发阶段提供与之匹配的模型解决方案。
一、肝癌治疗进展与临床前模型的升级需求
近年来，HCC系统治疗格局逐渐向免疫联合、双免治疗和差异化靶向药物过渡。临床进展不只是"治疗选择更多"，更关键的是它改变了临床前研究需要回答的核心问题：从单纯观察肿瘤体积抑制，扩展到免疫浸润、抗血管机制、肝内微环境、转移负荷、抗原表达和联合治疗机制验证。
1.1 免疫联合抗血管：一线治疗主干形成
阿替利珠单抗+贝伐珠单抗（T+A，IMbrave150）自2020年获FDA批准用于不可切除HCC一线^[1]^后确立标准地位；中国原研"双艾"组合（卡瑞利珠单抗+阿帕替尼）于2023年1月获NMPA批准用于晚期HCC一线治疗^[2]^，成为首个获批的"PD-1 + 小分子抗血管"国产组合，于2026年2月获FDA受理BLA——截至2026-07-10已收到完整回复信（CRL） ，尚未获批^[3]^。药物机制同时涉及免疫和血管生成，模型设计需要同基因模型、免疫健全原位模型或人源化模型。
1.2 双免疫检查点治疗：STRIDE与O+Y方案
度伐利尤单抗+曲美木单抗（STRIDE）获FDA批准用于不可切除HCC一线^[4]^，并于2026年4月27日获NMPA批准在华一线治疗^[5]^；纳武利尤单抗+伊匹木单抗（O+Y）于2025年先后获FDA批准^[6]^与NMPA批准在华一线治疗^[7]^。双免方案意味着临床前研究越来越需要能够保留完整免疫背景的模型。
1.3 多靶点TKI与差异化靶向药物
索拉非尼、仑伐替尼、多纳非尼等TKI仍在特定患者中具有治疗价值；多纳非尼于2021年获NMPA批准用于不可切除HCC一线^[8]^；瑞戈非尼、卡博替尼、雷莫芦单抗等构成后线重要选择，其中雷莫芦单抗适用于AFP ≥ 400 ng/mL的特定人群^[9]^。
1.4 新兴靶点与细胞治疗
GPC3是HCC中备受关注的CAR-T细胞治疗靶点^[10]^，ADC、双抗、TCE等形态已在临床探索中；FGF19–FGFR4–β-Klotho轴、c-MET、CD147、AXL、CD133等方向也在持续探索。对这类药物而言，模型选择本质上是"靶点证据链设计"，而非简单套用一株常见肝癌细胞系。
1.5 常规皮下模型的三大系统性缺陷
常规肝癌皮下荷瘤模型在评估免疫疗法时存在机制缺陷：
- 解剖部位与微环境错位：肝脏富含 Kupffer 细胞、肝窦内皮细胞等特异性免疫细胞，并伴随独特的门静脉系统与全身循环交互；皮下组织属于疏松结缔组织，其基质成分、细胞因子谱、氧分压及局部免疫细胞组成与肝脏微环境天差地别。
- 缺乏纤维化与基质背景：绝大多数人类肝癌发生于慢性炎症、肝纤维化或肝硬化的病理基础之上（如乙肝/丙肝或 MASLD）。皮下模型无法重现这种"因病致癌"的基质背景。
- 免疫应答失真：皮下模型中肿瘤生长迅速且缺乏肝脏特有的免疫耐受和局部免疫抑制网络，导致其对免疫检查点抑制剂（ICI）的反应往往过于乐观（易出现假阳性疗效），无法真实预测药物在人类肝癌中的低客观缓解率（ORR）。
二、皮下模型 vs 原位模型：关键差异对比
对于肝癌临床前研究，模型类型的选择直接决定药效数据的临床转化价值。以下从多个维度对比皮下模型与原位模型的核心差异：
| 对比维度 | 皮下CDX模型 | 原位模型（Orthotopic） |
|---|
| 解剖微环境 | 皮下疏松结缔组织，基质成分、细胞因子谱、氧分压与肝脏差异显著 | 肿瘤在天然肝脏微环境中生长，保留Kupffer细胞、肝窦内皮细胞等特异性免疫细胞 |
| 纤维化/基质背景 | 无法重现"因病致癌"的纤维化/肝硬化背景 | 可结合纤维化/硬化诱导，还原临床"病肝"病理特征 |
| 免疫应答真实性 | 缺乏肝脏特有的免疫耐受和局部免疫抑制网络，对ICI常出现假阳性 | 能较好招募宿主免疫细胞，部分重现免疫抑制微环境，药效评价更接近临床 |
| 转移能力评估 | 无法评估肝内播散、肺转移、血管侵犯（PVTT） | 天然支持转移表型评估，适合抗转移/抗侵袭药物研究 |
| 活体成像 | 直接测量肿瘤体积 | 需借助荧光/生物发光标记（如HepG2-LG、H22-LG），支持纵向追踪 |
| 适用阶段 | 早期体内药效筛选、剂量探索、TKI/小分子初筛 | 免疫联合验证、微环境靶向药物、转移研究、IO完整疗效评价 |
| 典型细胞系 | Huh-7、HepG2、Hep3B、HCCLM3等 | H22、Hepa1-6（同基因）；HepG2-LG、HCCLM3-LG（荧光标记） |
结论：皮下模型适合早期快速筛选，但当项目涉及肝内微环境、免疫联合、抗血管生成或转移控制时，必须升级至原位或转移相关模型。
三、肝癌模型分层选择策略
3.1 按靶点/机制选择细胞系
细胞系选择应围绕"药物需要什么生物学背景"展开。对于ADC、双抗、CAR-T和选择性靶向药，靶点表达和通路依赖性是模型选择的前提。
| 靶点/机制方向 | 常用肝癌细胞系 | 选择逻辑与使用提示 |
|---|
| GPC3靶向药物 | Hep3B、HepG2、Huh7
（均为GPC3阳性表达） | 适用于ADC、TCE、CAR-T等项目；应先用流式、IHC确认GPC3表达水平与抗原密度 |
| FGFR4靶向药物 | HepG2、Huh7；或FGF19–FGFR4–β-Klotho通路活化的工程化模型 | 可用于靶向FGFR4的ADC或小分子药物验证 |
| c-MET/侵袭转移相关 | HCCLM3、MHCC97-H、MHCC97-L等高侵袭或转移潜能模型 | 更适合抗侵袭、抗转移、EMT和耐药研究，建议结合原位或转移模型 |
| HBV相关机制 | PLC/PRF/5 | 基因组整合HBV DNA，稳定分泌HBsAg，是研究HBV相关肝癌的独特模型 |
| AFP相关研究 | HepG2、Hep3B | AFP更多用于生物标志物和患者分层，作为直接治疗靶点仍存在局限 |
| 间质样/EMT/耐药相关 | SNU-449、SNU-475、SNU-182、SNU-398、SNU-387 | 适合探索异质性、EMT、耐药和信号通路机制 |
| 肝源性但非典型HCC | HepG2 | 目前普遍认为HepG2更符合肝母细胞瘤（hepatoblastoma） 来源，不宜作为典型成人HCC唯一代表 |
3.2 按药物类型选择模型路径
| 药物类型/研发问题 | 优先模型路径 | 关键Readout | 主要注意事项 |
|---|
| 多靶点TKI/小分子靶向药 | 皮下CDX → 原位CDX | TGI、剂量反应、PK/PD、靶点通路抑制 | 皮下适合初筛，原位更适合进一步验证 |
| 抗血管生成药物 | CDX初筛 → 原位或高血管生成背景模型 | TGI、血管生成标志物、坏死、病理 | 注意物种交叉反应限制 |
| ADC/双抗/TCE | 人源化靶点阳性CDX → 原位或人源化模型 | 抗原表达、抗原密度、内吞、体内药效 | 必须先确认靶点表达；必要时设置阴性对照 |
| CAR-T/细胞治疗 | 靶点阳性CDX → 原位CDX/PDX/人源化模型 | 肿瘤清除、效应细胞浸润、细胞因子、抗原逃逸 | 普通CDX可做基础杀伤验证，难以完整还原人源免疫微环境 |
| IO或IO联合 | 同基因模型 → 人源化模型 | CD8+ T细胞、Treg、MDSC、巨噬细胞、细胞因子 | 免疫缺陷鼠CDX不适合直接评价IO完整疗效 |
| 抗转移/抗侵袭/PVTT | 高转移潜能细胞系 → 原位或转移模型 | 肝内播散、肺转移、血管侵犯、影像追踪 | 普通皮下模型不能替代原位和转移体系 |
| MASH-HCC/病因背景研究 | 高脂饮食或化学诱导、GEMM等 | 炎症、纤维化、肝功能、肿瘤发生率 | 周期长、成本高，适合机制和长期干预研究 |
四、云桥璞瑞肝癌模型体系
云桥璞瑞围绕肝癌疾病生物学特征和行业痛点，已布局一系列临床前转化模型，覆盖从早期筛选到免疫完整背景POC的完整分层研究链条。
4.1 模型能力总览
普通人肝癌CDX模型：Huh-7、HCCLM3、HepG2、Hep3B、PLC/PRF/5、MHCC97-H、SNU-878。构建简单、时间线短、稳定性高，适合TKI/抗血管/小分子靶向/ADC等早期药理药效评估。
荧光标记原位/转移模型：HepG2-LG、HCCLM3-LG、Huh-7-LG、Hep3B-LG、H22-LG等。支持活体成像追踪，适合微环境靶向、免疫靶向、代谢靶向药物评估。
鼠源同基因+人源化模型：H22、Hepa1-6同基因模型；Hu-PBL/Hu-CD34+免疫系统人源化CDX模型。支持人源靶点ADC/双抗/TCE、IO及IO+抗血管联合、CAR-T/细胞治疗。
伴纤维化/硬化原位模型（开发中） ：先通过长期注射四氯化碳（CCl₄） 或饮食诱导（MASH模型）使小鼠产生肝纤维化/肝硬化，再进行原位成瘤。极高还原临床"病肝"病理生理特征，天然具备强免疫抑制微环境。
基因修饰GEMM模型：与模式动物合作伙伴共建，通过基因敲除或突变（如Mst1/2缺陷、P53/Ras突变等）在免疫功能完整的小鼠体内自发诱导肝癌。
4.2 四类建模策略
同源原位肝癌模型（Orthotopic Syngeneic） ：将小鼠肝癌细胞（H22、Hepa1-6）直接植入免疫健全小鼠肝实质内。肿瘤在天然肝脏微环境中生长，能较好重现免疫抑制微环境，是评估免疫联合疗法的理想模型。
人源化小鼠模型与GEMMs：在免疫缺陷小鼠（NOG/NSG） 体内重建人类造血/免疫系统（Hu-PBL/Hu-CD34+），接种人源肝癌CDX，直接评估针对人类靶点的免疫新药。GEMM则在免疫完整小鼠体内自发诱导肝癌，肿瘤演变与人类疾病高度一致。
伴肝纤维化/硬化的原位模型（开发中） ：先诱导纤维化/硬化再原位成瘤，还原"病肝"的强免疫抑制微环境，准确暴露候选药物克服基质屏障和免疫抑制的真实能力。
普通人肝癌CDX模型：构建简单、稳定性高，适用于细胞毒类药物、化疗药及明确靶向小分子药物的药理药效评估。
4.3 模型数据示例
数据1：人肝癌Huh-7肿瘤模型抗血管生成SOC验证
数据2：人肝癌HepG2-LG原位肿瘤模型生长曲线与活体成像
数据3：肝癌H22-LG同基因原位模型——多免疫检查点抑制剂SOC药效评价
五、从模型展示到证据链设计
肝癌临床前模型选择正在从"模型资源展示"转向药物机制驱动的证据链设计。HCC模型选择应遵循分层递进逻辑：早期用CDX快速获得体内药效信号；靶点明确后进入靶点阳性或通路依赖模型；涉及免疫、转移或微环境时，升级至同基因、原位、转移、人源化或病因背景模型；涉及患者分层和转化验证时，再进一步考虑PDX、PDO或PDOX。
肝癌新药研发的成败，在很大程度上取决于临床前模型是否能够"说实话"。面对免疫抑制型TME这一核心挑战，行业正在加速减小对单纯皮下模型的依赖，转向以原位模型、伴随纤维化背景模型以及人源化微环境模型为代表的复杂系统。
云桥璞瑞将持续深耕肝癌疾病生物学驱动的模型体系建设，助力创新药企在更贴近临床真实的微环境中对候选药物进行严格筛选，有效降低临床试验的失败率。
FAQ
Q1：肝癌药物临床前模型为什么不能只用皮下模型？
A：皮下模型存在三大系统性缺陷：①解剖部位错位——皮下组织与肝脏微环境差异显著；②缺乏纤维化/基质背景——无法重现"因病致癌"的病理基础；③免疫应答失真——对ICI常出现假阳性，无法预测肝癌真实的低ORR。常规皮下模型难以模拟肝癌特殊的肿瘤微环境（TME） 。
Q2：评价PD-1/PD-L1抗体该用什么肝癌模型？
A：评价鼠源PD-1/PD-L1抗体可用H22、Hepa1-6等同基因模型做早期IO POC；若评价人源PD-1/PD-L1抗体，则需人源化体系（Hu-PBL/Hu-CD34+） ，并应先行确认其与鼠源靶点的种属交叉反应。
Q3：云桥璞瑞有哪些肝癌临床前模型？
A：覆盖五大类——①普通人肝癌CDX（Huh-7、HCCLM3、HepG2、Hep3B、PLC/PRF/5、MHCC97-H、SNU-878）；②荧光标记原位/转移模型（HepG2-LG、HCCLM3-LG、H22-LG等）；③鼠源同基因+人源化模型（H22、Hepa1-6、Hu-PBL/Hu-CD34+）；④伴纤维化/硬化原位模型（开发中）；⑤GEMM基因修饰模型。
Q4：GPC3 ADC或CAR-T项目该选什么模型？
A：应先确认模型中的GPC3表达和抗原密度（Hep3B/HepG2/Huh7均为GPC3阳性），用GPC3阳性CDX做基础验证，再升级至原位或人源化模型评估体内药效与效应细胞参与；必要时设置低表达或阴性对照。
Q5：原位模型相比皮下模型有哪些核心优势？
A：原位模型的核心优势包括：①肿瘤在天然肝脏微环境中生长，保留Kupffer细胞和肝窦内皮细胞等特异性免疫成分；②可结合纤维化/硬化诱导还原"病肝"背景；③支持肝内播散和肺转移评估；④免疫应答更接近临床，减少ICI假阳性。
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参考文献
内容更新时间：2026-07-29
