目录

• 一、为什么 TFR1 项目必须重视跨物种差异
• 二、表位差异如何影响抗体药物开发
• 三、不同药物形式对模型选择的要求并不相同
• 四、体外验证：先确认分子是否真正识别人源 TFR1
• 五、体内模型选择：从野生型模型到 TFR1 人源化模型
• 六、NHP 与人源化小鼠的关系：分别回答不同层级的问题
• 七、TFR1 相关临床前模型与验证体系
• 八、总结：模型选择应围绕“表位—物种—机制—终点”形成闭环
• 参考文献

在围绕 TFR1 靶点 开展抗体药物、BBB shuttle、ADC、AOC 或融合蛋白开发时，临床前模型选择不应只看“是否有表达”，更应回到三个问题：候选分子识别的是哪个表位，是否与动物源 TFR1 交叉反应，以及所选模型能否真实反映人源 TFR1 的结合、内吞、转运和安全性风险。

TFR1（transferrin receptor 1，基因名 TFRC，亦称 CD71）在肿瘤细胞、红系相关细胞、活化免疫细胞以及脑毛细血管内皮细胞中具有重要生物学功能。正因为它既是铁代谢受体，也是抗体和大分子药物递送入口，TFR1 项目的模型选择比传统肿瘤靶点更复杂。

一、为什么 TFR1 项目必须重视跨物种差异

TFR1 的基本功能在哺乳动物中较为保守，但这并不意味着所有抗体都能在不同物种之间保持相同结合行为。人 TFR1 与小鼠 TFR1 的全长氨基酸序列具有一定同源性，螺旋结构域和蛋白酶样结构域相对保守，而表面暴露的顶端结构域（apical domain）和部分 loop 区域差异更明显。

对于药物研发而言，真正决定候选分子能否在动物体内验证的不是“靶点名称相同”，而是候选抗体识别的表位在动物物种中是否保留。如果抗体主要识别人源 TFR1 的非保守暴露表位，普通小鼠模型中可能根本无法形成有效结合，后续药效、分布和安全性数据也难以外推到人体。

图1. 人源与小鼠 TFR1 序列比对结果。TFR1 的保守区域可支持功能机制理解，但暴露表位差异会影响抗体跨物种反应性。

二、表位差异如何影响抗体药物开发

TFR1 的胞外结构域包含 transferrin 结合相关区域，也包含可被抗体工程利用的表面结构域。对于直接抗肿瘤抗体或 ADC，抗体通常需要在保持内吞效率的同时避免过度干扰生理性 transferrin 循环；对于 BBB shuttle，抗体则需要在内皮细胞表面完成受体结合、内吞、跨胞转运和脑侧释放。

如果分子设计依赖人源特异性表位，而动物模型中对应表位不存在或空间构象不同，就可能出现两类问题：一是药物在小鼠体内不结合，导致假阴性的药效结果；二是使用替代抗体时机制不完全等价，导致安全性和转运效率无法直接对应临床候选分子。

因此，在 TFR1 项目中，跨物种反应性测试往往需要前置到候选分子筛选阶段。研发团队应尽早比较人、鼠、食蟹猴等不同来源 TFR1 的结合亲和力、内吞效率、transferrin 竞争关系和受体周转行为，再决定是否采用野生型小鼠、TFR1 人源化小鼠、双人源化疾病模型或非人灵长类模型。

三、不同药物形式对模型选择的要求并不相同

TFR1 项目的药物形式差异很大，不同分子形态对模型的要求也不同。直接抗肿瘤抗体关注靶点表达、内吞和肿瘤抑制；ADC 关注 payload 递送和正常组织安全性；BBB shuttle 关注跨内皮转运、脑组织暴露和外周 sink effect；酶替代或融合蛋白则需要同时评估 cargo 活性、受体转运和组织分布。

四、体外验证：先确认分子是否真正识别人源 TFR1

在进入动物实验前，TFR1 项目的体外验证应优先回答四个问题：候选分子是否与人源 TFR1 结合，是否与小鼠或食蟹猴 TFR1 交叉反应，是否影响 transferrin 生理结合，以及是否保留预期的内吞或跨细胞转运能力。

对于 BBB shuttle 或融合蛋白，体外系统还应关注亲和力范围和构型影响。过高亲和力可能增强受体滞留或降解，过低亲和力则可能无法形成足够转运。低至中等亲和力、单价结合或不干扰 endogenous transferrin 的设计，在许多 TFR1 脑递送平台中更受关注。

图2. TFR1 transport vehicle 设计与亲和力验证示例。不同构型和亲和力会影响后续脑递送和组织分布评价。

五、体内模型选择：从野生型模型到 TFR1 人源化模型

野生型小鼠仍可用于初步机制探索，例如铁代谢相关表型、肿瘤表达背景或替代抗体的初步药效验证。但如果临床候选分子主要识别人源 TFR1，野生型小鼠通常不足以直接评估人源分子的结合和转运行为。

TFR1 人源化模型的核心价值，是在小鼠体内提供更接近人源 TFR1 的靶点环境，使候选抗体或递送模块能够在体内完成结合、内吞、分布、药效和安全性验证。不同人源化策略也会影响模型用途：CDS 人源化模型更强调人源结构替换和中枢递送能力，基因组人源化模型则更适合观察较完整的人源基因调控背景和生理状态。

图3. TfR human-mouse chimeric knock-in 模型中的 ETV:IDS 组织暴露数据示例，提示人源化或嵌合模型在脑递送验证中的价值。

六、NHP 与人源化小鼠的关系：分别回答不同层级的问题

对于具备人源和食蟹猴 TFR1 交叉反应性的分子，非人灵长类模型在 PK、组织分布、安全性和临床剂量外推中具有重要价值。例如部分 TFR1 BBB shuttle 分子会在早期设计中明确比较人源与食蟹猴 TFR1 的结合亲和力，以支持后续 NHP 研究和临床转化。

但 NHP 并不能替代所有小鼠模型。小鼠模型在疾病机制、药效筛选、组合模型构建、重复实验和成本控制方面仍具有不可替代的价值。更合理的路径通常是：先通过体外系统确认跨物种反应性，再用人源化小鼠验证药效和组织分布，随后用 NHP 支持更高层级的安全性、PK/PD 和临床剂量外推。

七、TFR1 相关临床前模型与验证体系

围绕 TFR1 开展 BBB 递送、肿瘤抗体、ADC、AOC 或融合蛋白开发时，可结合 靶点人源化模型、细胞模型服务 和疾病药效评价体系，建立从体外验证到体内药效再到转化安全性的完整链条。

八、总结：模型选择应围绕“表位—物种—机制—终点”形成闭环

TFR1 是一个高度具有转化价值的靶点，但也正因为其兼具铁代谢、肿瘤内吞、BBB 转运和外周组织表达等多重属性，临床前模型选择不能简单套用普通靶点开发路径。

对于抗体药物研发人员而言，TFR1 项目的模型策略应从候选分子设计阶段同步考虑：第一，明确抗体识别的人源表位；第二，确认与小鼠、食蟹猴等物种的交叉反应性；第三，选择能够反映目标机制的体外和体内模型；第四，将药效、组织分布、贫血风险、外周 sink effect 和长期安全性纳入同一验证框架。只有将这些因素形成闭环，TFR1 才能从一个有吸引力的靶点，转化为可被抗体工程和临床前药理充分利用的药物开发入口。