遺伝子改変方法を応用してヒト化マウスモデルを作るのには、どのような基本技術方法があるか?

前に紹介したヒト化マウスモデルは、免疫不全マウスに基づいて、人の細胞と組織を移植することによって達成する。遺伝子改変技術を通じて、ヒト遺伝子で直接にマウス遺伝子を置き換えてヒト化マウスモデルを作るのは、ヒトの遺伝子機能研究、腫瘍免疫薬物の研究、感染性疾患の確立、および薬物前臨床評価と審査などのバイオ医薬分野の研究に広く応用されている。例えば、CTLA4やPD1などの免疫チェックポイントに関連するマウス遺伝子をヒト化し、抗CTLA4やPD1のヒト化抗体と相互作用するヒト化マウスを構築することにより、これらの抗体薬物の前臨床スクリーニングと評価に有効なツールを提供する。マウスに感染しないが、ヒトに感染できる病原体の分子メカニズムの研究を通じて、これらの病原体に感染するヒト化マウスモデルを構築し、マウスの体内でその発症過程を研究し、有効な病気予防と治療評価システムを構築する可能性を提供する。例えば、中東呼吸器症候群(MERS)を引き起こすコロナウイルスがヒト細胞を感染する分子メカニズムを研究した上で、遺伝子ターゲット技術を使用して、コロナウイルス感染とヒト細胞DPP 4遺伝子を結合してマウスの対応する遺伝子を置き換えて、ヒト化DPP4ノックインマウスを作製する。研究によると、このヒト化マウスはコロナウイルスに対して感受性が高く、MERS相応中和抗体の効果をスクリーニングして評価するツールとされる。

 

また、近年ではヒト化抗体の作製が急速に進んでいるが、遺伝子改変技術によってヒト抗体を作れるヒト化マウスは抗体薬物の研究開発の重要な分野となった。その中で最も成功した例は米国のRegeneron製薬会社が開発したVelocImmuneマウスである。このヒト抗体のヒト化マウスの作製策略は、複数の遺伝子ターゲット操作によって、ヒト抗体の重鎖/軽鎖の可変領域でマウスの同源領域を置き換えることである。このヒト化マウスは対応の抗原刺激を受けた後、特異性抗原に対するヒト抗体を含む可変領域部分とマウス抗体の一定領域のヒト化抗体を生産することができる。研究によると、他の体外DNA組換方法で得たヒト抗体と比べ、このようなヒト化マウスのスクリーニングによって得たヒト抗体がより優れた親和性と活性を持っている。

 

現在、遺伝子組み換え方式を応用してヒト化マウスモデルを作製する方法は主に以下のいくつかある。1.原核注射の方法によって、人の遺伝子をマウスの体内に導入し、人の遺伝子を発現する目的に達成する。2.マウスのES細胞株を使用して伝統的なターゲティング方法によって、人の遺伝子でマウスの遺伝子をポジショニングして置き換えたり人の遺伝子を挿入する。3.CRISPR/Cas9ゲノム編集技術は原核注射方式によって、特殊目的のヒト化マウスモデルを作製する。4.Turobo KO ESターゲット技術は、サイヤジェン株式会社が伝統的なESターゲティング技術を最適化し、ヒト化マウスモデルの開発をもっと効率的で安定にする。以上のいくつかの技術はそれぞれの長所と不足があるので、実際の応用において、それぞれの研究ニーズと目的によって、適切な方法を選ぶ必要がある。例えば、原核注射の構築方法は便利で高速で低コストであるが、DNAがランダムに挿入されるため、内因性遺伝子に干渉したり挿入位置が遺伝子の発現を抑制したり、今後の研究に不確定性要素をもたらす可能性がある。伝統的な遺伝子ターゲット技術は成熟で安定であるため、いつも遺伝子改変マウスを作製するゴールドスタンダードであるが、この方法は技術的要求が高くて操作手順が多くて複雑で、準備周期が長いため、応用の普及に不利である。CRISPR/Cas9技術は設計と操作が比較的に簡単なため、一般的な遺伝子修飾の効率が高く、種の制限がない特性であり、ヒト化マウスモデルの開発を大いに促進している。もちろん、オフターゲット効果があるため、複雑な修飾効果をコントロールしにくいなどのリスクもある程度にこの技術の応用を制限している。伝統的なESターゲット技術に基づいて、サイヤジェン株式会社は長年の探求を経て、生殖遺伝効率が高いTetraOne ES細胞株とNeo耐性スクリーニング遺伝子自己削除システムなどの技術改良を含むTurobo KO遺伝子ターゲット技術を設立しました。伝統的な遺伝子ターゲット技術の安定性と成功率を保持するだけでなく、作製過程の有効性を高め、ESターゲット技術の準備期間を大幅に短縮した。そのため、サイヤジェン株式会社のTurobo KO遺伝子ターゲット技術の確立は、より複雑な遺伝子改変ヒト化マウスモデルの構築に役立ち、遺伝子改変技術を応用して異なるヒト化マウスモデルを作成することにもっと多くの選択を提供します。現在、他の同業者と比べ、Turobo KO遺伝子ターゲット技術はサイヤジェン株式会社の優勢の一つです。

 

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ヒト化マウスモデルの人類疾患研究における応用

ヒト化マウスを作製するのは何故?

 

近年、サイヤジェン株式会社は免疫不全マウスを深く研究し、関連する品系も設立しており、医学生物学の研究に広く使われています。

重度免疫不全マウス(BRGSF)

ヒト免疫系再建マウス(BRGSF-HIS Mouse)

シングル免疫チェックポイントヒト化マウス

ダブル免疫チェックポイントヒト化マウス

アレルギー性の炎症反応に用いるヒト化マウス

レポーターマウス

PK/PD研究用ヒト化マウス

重度免疫不全マウス(C-NKG)

 

なぜサイヤジェン株式会社の薬物選別評価マウスモデルを選択しますか?

  1. 疾患モデルを精選し導入して、または自主研究することにより、多くの研究分野をカバーします:サイヤジェン株式会社は欧米科学研究業界の第一選択のサプライアーと緊密協力し、導入と自主研究を通じて疾患モデルマウス製品ラインを設立し、がん、免疫、内分泌、心血管、神経、伝染病などの方向の薬物開発と選別に奉仕します。
  2. モデルの知的財産権は明確で保障されます:サイヤジェン株式会社が提供する心血管疾患、免疫学、腫瘍学、神経生物学など多くの疾患動物モデルは完全で自主的な知的財産権を持っています。明確で独立的な知的財産権は新薬開発プロジェクトにとって、成功申請に不可欠な保障です。
  3. モデル遺伝の背景は明確です:販売するモデルは遺伝的背景が明確で、ソースが溯られます。研究成果の再現性を確保できます。
  4. モデルは業界指導者及び文献で共同検証しました:サイヤジェン株式会社のサービス及び製品は何回もCell、Nature、Science、PNAS等の定期刊に引用されました。genOwayシリーズの免疫検査ポイントマウスモデルと重度免疫不全モデルはgenOwayとそのパートナー(免疫腫瘍学と免疫療法分野の指導者で、大手製薬会社、生物技術会社及び研究機関などを含む)が共同で検証されました。
  5. 専門的な技術サポート:サイヤジェン株式会社の専門的なプロジェクト管理チームはお好みやプロジェクトのニーズに応じて、速度、品質と価格のバランスを調整し、心を込めて実験方案を設計します。同時にタイムリーなプロジェクト報告とアフターサービスを提供致します。 

 

サイヤジェン株式会社について

サイヤジェン株式会社は15年間の発展を経て、すでに全世界の数万人の科学研究者にサービスを提供しており、製品と技術はすでに直接にCNS (Cell、Nature、Science)の定期刊を含む4,300余りの学術論文に応用されています。弊社の「ノックアウトマウスライブラリ」は低価格だけでなく、「遺伝子ID」を検索すれば、ワンクリックで注文まで操作できます。 ノックアウトマウスノックインマウスコンディショナルノックアウトマウスCRISPR Cas9 ノックアウトマウスのカスタマイズサービスを提供する以外、サイヤジェン株式会社は専門的な手術疾患モデルチームがあり、多種の複雑な小動物手術疾患モデルを提供できます。国際レベルで無菌マウス技術プラットフォームは無菌マウス、無菌動物カスタマイズサービス、微生物移植サービスなどの無菌動物モデルに基づいた各種製品とサービスを提供でき、サイヤジェン株式会社の成熟で安定なトランスジェニックマウスプラットフォームと結合し、遺伝子とフローラの相互作用機序を研究することもできます。

 

サイヤジェン株式会社(Cyagen Japan) 
アジア営業部 
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