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国家啮齿类实验动物资源库重点资源推介--致癌性评价模型KI.C57-ras V2.0

发布时间:2023-10-08

     

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      一、模型构建

       人源 HRAS 基因是RAS原癌基因家族的一员,编码由189个氨基酸组成的p21蛋白。p21蛋白是细胞内信号传导系统中的重要信号转导因子,对细胞的增殖和分化起着调节作用,是肿瘤发生的驱动基因之一。

      国家啮齿类实验动物资源库自主建立的KI.C57-ras V2.0小鼠致癌性模型 (致癌性评价模型2.0版)是在原Tg.C57-ras V1.0 (致癌性评价模型1.0版)基础上,采用先进干细胞打靶(ES Cell targeting)技术建立的具有自主知识产权的致癌性评价模型。本模型含3个拷贝的人原癌基因c-Ha-ras,呈首尾串联排列,总长度达21 kb,插入小鼠15号染色体E3基因位点。本模型可稳定遗传,与基于常规转基因构建的1.0版致癌性模型相比,具有转基因(Transgene)表达水平更高、遗传更加稳定、个体间差异更小的优势。本模型小鼠命名为B6-Tg( c-Ha-ras)3/NIFDC,商品名称为“致癌性评价模型KI.C57-ras V2.0”,其中NIFDC是资源库依托单位“中国食品药品检定研究院”的缩写。


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                                                                                  图1 KI.C57-ras V2.0小鼠致癌性模型的基因拷贝,位点及排列方式

      二、模型用途

     1997年,人用药品注册技术要求国际协调会(ICH)发布了《药物致癌试验指导原则S1B》,建议药物临床前致癌试验包括1项大鼠长期致癌试验和1项小鼠长期致癌试验;或1项大鼠长期致癌试验,加上1项短期或中期体内试验,包括啮齿类引发-促进模型、转基因小鼠模型和新生啮齿类动物致肿瘤模型,以缩短试验周期,减少动物数量并降低费用。目前,美国食品药品监督管理局(FDA)、经济合作与发展组织(OECD)等各国药物监管机构都接受采用转基因小鼠模型,比如日本科学家建立的rasH2小鼠进行新药的致癌试验方法申报。

      本模型与国际上的同类型小鼠具有高度一致的遗传基础,已经在中国食品药品检定研究院(以下简称中检院)完成功能验证实验,其“首次死亡时间、生存率、肿瘤发生率、肿瘤发生谱、重点靶器官”等关键参数与国际上文献报道的同类模型非常一致。经相关专家讨论后形成共识,认为 “根据前期研究数据和初步应用,经过研讨,作为自主知识产权的致癌性小鼠模型,具有替代国外同类模型用于致癌性评价的潜力”,可用于药物的潜在致癌性评价,具有重要的用途。
      三、模型生产及供应

      目前,KI.C57-ras V2.0小鼠致癌性模型已经能稳定批量供应。建成2年来,已经在北京中检院、北京多家GLP机构、上海、广州等地的GLP研究机构先后开展10项应用与验证研究。中检院院外机构使用结果表明,致癌性模型表现稳定,不同机构取得了高度一致的实验结果,大大丰富了本致癌性模型的背景数据。近两年多来,已向社会提供3612只,用于新药申报、重点研发计划、致癌性评价平台建立等多个场景。两个版本的致癌性模型均已获得国家发明专利授权(图2)。

 

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图2 Tg.C57-ras V1.0与KI.C57-ras V2.0小鼠致癌性模型的专利授权

      四、中检院在致癌性模型领域的研究历程

      从2004年开始,中检院开始组建基因修饰动物模型研究平台,并开启致癌性模型Tg.C57-ras V1.0研究,历时18年。早期,采用传统转基因技术建立了致癌性小鼠模型Tg.C57-ras V1.0,并开展了长达12年的研究,对其生物学特性、对致癌物的敏感性、肿瘤谱、生存率等特征进行了深入研究,并发表论文十余篇;在全国多个GLP机构使用,获得发明专利授权(ZL. 200810101666.0)。2017年,中检院启动了KI.C57-ras V2.0模型的研究工作,该新致癌性模型的设计,吸取了第一代模型的经验采用了全新的干细胞打靶(ES cell targeting)技术,有效地克服了国、内外基于转基因技术构建的致癌性模型的不足,其表现获得了国内同行专家的一致认可,并于2023年获得发明专利授权已经申请发明专利(ZL. 202111516512.X)。

      关于二代模型首次进展,可参见https://www.nifdc.org.cn//nifdc/gzdt/ywdt/20200929095307140.html中检院官网相关报道。

      本模型已经实现批量生产与供应,建立了稳定的生产体系与质量控制;具备成熟的运输供应链,可以快速、方便的运抵国内各地,满足我国新药研发需求,解决活体动物进口周期长、手续繁、价格高的卡脖子问题。
      2023年10月上旬,有一批模型动物可供,数量上满足一个参照ICH S1B指南开展新药潜在致癌性评价试验的要求。欢迎垂询。

      联系人:范老师
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