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突破前沿技术关卡,PG国际动物模型平台再升级

2020-04-16


经过7年持续不休地致力与技术攻关,PG国际成功成立了自有的肿瘤动物模型平台 。该平台可同时豢养约2000只幼鼠,蕴含自主构建的70余种分歧的幼鼠肿瘤模型,覆盖了大部门常见高发人类瘤种 。其中,还蕴含处于国际前沿的人源化CD34+细胞幼鼠肿瘤模型与人源化表周血单核细胞(PBMC)幼鼠肿瘤模型,这2种模型拥有人源化的免疫系统,在肿瘤免疫领域与双特异性抗体研发中的沉要作用也日渐凸显 。



     肿瘤动物模型—临床前钻研的关键平台与技术壁垒

     在创新药物研发过程中,动物体内尝试是临床前一系列钻研中极度沉要的一个环节 。它可能援手药物研发人员尽可能深刻、全面地相识候选药物在动物体内的药效特点、药代动力学特点以及毒理学特点,以正确判断是否持续推动候选药物进入临床试验阶段 。此表,动物体内尝试的钻研了局也能为临床钻研的适应症选择和钻研规划设计提供领导与参考 。因而,动物体内尝试是衔接临床前与临床钻研不成或缺的关键步骤,也是创新药物研发的主题能力之一 。

动物疾病模型的成立,是顺利发展动物体内尝试的基础 。在肿瘤医治领域,成立美满的肿瘤动物模型必要的功夫、资源投入较大,同时对于研发人员的肿瘤生物学知识与尝试技术的要求也极度高 。正因如此,成立美满的肿瘤动物模型也成为肿瘤创新药物研发的技术壁垒之一 。


     自主构建70+肿瘤动物模型,覆盖常见高发人类瘤种

     自2013年起,经过7年持续不休地致力,PG国际成功成立了自有的肿瘤动物模型中心,可同时豢养约2000只幼鼠 。幼鼠是成立肿瘤动物模型最常用的模式生物之一,其基因组的蛋白编码区域与人类基因组的蛋白编码区域均匀类似度达到85%左右[1],能够模仿人类肿瘤的发病过程、病理特点及对药物的反映 。


     PG国际已建成的肿瘤动物模型中心切合SPF(Specific Pathogen Free,无特定病原体动物)要求,蕴含70余种分歧的幼鼠肿瘤模型,全数为公司研发团队自主构建 。从瘤种大类上看,目前的幼鼠肿瘤模型共覆盖4大类幼鼠瘤种和18大类人类瘤种,蕴含乳腺癌、胃癌、鳞状细胞癌、结肠癌等,对于人类常见高发瘤种都有较好的覆盖,极度便于在临床前阶段对候选药物进行多种瘤种的动物体内钻研 。


     把握基础模型,突破前沿技术,满足分歧研发需要

选取分歧方式构建的幼鼠肿瘤模型拥有分歧的特点,可用于进行分歧主张的动物体内尝试 。依照构建方式来看,公司目前的幼鼠肿瘤模型重要有3种:(1)人类肿瘤细胞系异种移植幼鼠模型;(2)同系移植幼鼠肿瘤模型;(3)人源化CD34+细胞幼鼠肿瘤模型以及人源化表周血单核细胞(Peripheral Blood Mononuclear Cell, PBMC)幼鼠模型,这2种模型拥有人类免疫系统的一些职能,其构建属于国际前沿技术 。相对来说,(1)与(2)则是肿瘤药物研发中较为成熟、利用宽泛的基础性动物模型 。


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     PG国际已构建52种分歧的人类肿瘤细胞系异种移植幼鼠模型 。这种模型的构建需将人类肿瘤细胞在体表进行传代造就,成立不变的细胞株后,再将细胞株注射到免疫缺点的幼鼠体内 。因而,这种模型的肿瘤组织起源于人类,肿瘤成长的机体环境则为幼鼠体内环境 。但由于使用免疫缺点幼鼠成立模型,这种幼鼠体内没有正常的免疫系统 。这种模型的优势在于,肿瘤细胞经过体表的持久传代,有高度的同源性,因而沉复性好,每个细胞系都有较多的数据堆集,极度便于分歧钻研之间进行比对 。肿瘤药物的创新研发对于这种模型一向都有极大的需要 。


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人类肿瘤细胞系异种移植幼鼠模型的构建[3]


PG国际目前成立了8种分歧的同系移植幼鼠肿瘤模型 。这种模型是通过将幼鼠肿瘤细胞株接种至免疫健全的近交系幼鼠体内构建而成,所以这种模型的肿瘤组织和肿瘤成长的体内环境,蕴含免疫系统等均为幼鼠起源 。对于这种幼鼠肿瘤模型,其肿瘤成长较为迅速,且统一批构建的肿瘤成长趋于同步,因而该模型极度适合用于抗肿瘤药物筛选 。这种模型的幼鼠体内有着正常的免疫系统,能够用来钻研肿瘤和免疫系统的相互作用,肯定水平上也能够进行肿瘤免疫医治的概想性、机理性钻研 。


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同系移植幼鼠模型的构建[3]


     10+人源化免疫系统动物模型,助力肿瘤免疫与双抗创新研发

     随着肿瘤免疫医治钻研的不休进展,为了使动物体内尝试尽可能真实地反映人类肿瘤与免疫系统的相互作用,就必要构建拥有人源化肿瘤且具人源化免疫系统的幼鼠模型 。这种模型的构建由于涉及免疫系统职能沉建、异体/异种倾轧反映、移植物抗宿主反映等问题,拥有较高的技术难度 。


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    人源化CD34+细胞幼鼠肿瘤模型与人源化PBMC幼鼠肿瘤模型的构建[3]


     自2018年起头PG国际着力突破技术难点,自主构建了人源化CD34+细胞幼鼠肿瘤模型以及人源化PBMC幼鼠肿瘤模型 。其中人源化CD34+细胞幼鼠肿瘤模型通过将人源CD34+造血干细胞(HSC)移植到免疫缺点幼鼠骨髓,从而在幼鼠体内发育分化出人源免疫细胞 。这种模型中的免疫系统由于在幼鼠体内实现发育和成熟,不会攻击幼鼠的器官或组织,能够有效预防移植物抗宿主反映 。因而,这种幼鼠模型的存活期较长,便于发展持久钻研 。

人源化PBMC幼鼠肿瘤模型是将健康成人的表周血单核细胞注射至免疫缺点的幼鼠体内,由这些单核细胞在幼鼠体内持续增殖与分化出人源免疫细胞 。这种方式可能沉建的免疫细胞类型重要为T细胞,所以极度合用于钻研T细胞免疫调控有关的靶点(例如PD-1、PD-L1、CD27、OX40等) 。由于这种模型既拥有人源的肿瘤特异性靶点,又拥有人源的T细胞有关靶点,能够直接用于各类新老靶点的双特异性甚至于三特异性抗体的研发,无需期待相应基因工程幼鼠的漫长开发周期 。如今,人源化PBMC幼鼠肿瘤模型已经成为国际上双特异性抗体钻研中当先的动物模型 。目前PG国际已成立12种人源化PBMC幼鼠肿瘤模型,并成功利用于公司自主研发的创新型抗PD-1单抗HLX10的临床前动物体内尝试 。


     结语:自2013年至今,PG国际已高效构建起自有动物模型尝试平台,尤其覆盖了较为全面的人类常见高发瘤种,突破了技术难关,成立了拥有人源化免疫系统的幼鼠肿瘤模型,并在模型构建和选择使用等方面堆集了大量的贵重经验 。依附自有肿瘤动物模型平台,公司实现了对临床前研发的自主把控,在动物体内尝试的功夫规划、尝试设计、实现速度、成本与质量节造等方面成立起了主题竞争优势,为源源不休地将临床前创新成就带入临床阶段按下了“加快键” 。


     参考文件

1.https://www.genome.gov/10001345/importance-of-mouse-genome

2.Walsh NC, Kenney LL,et al. Humanized Mouse Models of Clinical Disease. Annu Rev Pathol. 2017 Jan 24;12:187-215.

3.Li E, Lin L, Chen C W, et al. Mouse Models for Immunotherapy in Hepatocellular Carcinoma[J]. Cancers, 2019, 11(11): 1800.


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