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前段时间,TIDES USA大会上的一项临床前数据引发行业热议:一款靶向Tau蛋白的siRNA药物,在TfR人源化小鼠模型中实现了剂量依赖性的脑内mRNA敲降,并在非人灵长类深部脑区达到70%-80%的沉默效率,药效可持续三个月,目前已进入1/2a期临床。突破性不仅在于沉默效率,更在于给药路径——跳过了鞘内注射,选择了更贴近慢病管理现实的皮下方案,为CNS靶向RNAi疗法的规模化推广打开了想象空间。

成功的关键在于对受体介导跨胞转运(RMT)机制的精准工程化设计。该药物利用靶向TfR1顶端结构域的配体,在冷冻电镜结构指导下实现了极大程度避免与内源性转铁蛋白竞争、显著降低对机体铁代谢的影响,同时高效介导药物跨越血脑屏障。

TfR1与血脑屏障:

从被动受限到主动穿梭

血脑屏障(BBB)将中枢神经系统与外周隔离,绝大部分极性大分子、寡核苷酸以及蛋白类生物制剂难以自主穿透血脑屏障。受体介导的跨胞转运(RMT)利用BBB内皮细胞上高表达的转运受体(如TfR1、CD98HC、IGF1R),通过配体-受体结合触发胞吞-胞吐级联,将药物从血管腔侧递送至脑实质侧,是当前极具前景的主动递送路径之一。

当前前沿探索不再局限于选哪个受体,而是进入对递送动力学的多维度优化:配体亲和力如何影响受体循环效率与脑实质释放率,结合表位如何避开内源性配体竞争,以及不同疾病背景下TfR1表达是否存在病理依赖性差异……这些问题的回答正推动该领域从经验筛选走向理性设计。

Tau蛋白:从病理产物

到驱动因子的认知跃迁

解决了如何入脑的递送问题,下一个核心命题就是进去后打什么靶点。在阿尔茨海默病领域,Tau神经原纤维缠结的空间分布与患者认知衰退的关联度显著优于Aβ斑块,使Tau被重新定义为疾病进展的核心驱动因子。Tau蛋白在神经元中高度表达,其磷酸化异常和聚集是神经退行性病变的关键事件,从源头抑制Tau合成被视为比清除已聚集蛋白更上游的干预策略。

Tau蛋白半衰期较长,mRNA水平的抑制并不立即等同于蛋白水平的敲降。这一特征既是机遇也是挑战——即便给药后MAPT mRNA水平出现反弹,蛋白抑制效果仍可长期维持,为延长给药间隔提供基础;同时也要求药物在足够长的时间窗内维持稳定递送。行业正在探索siRNA周期性抑制、ASO可逆调控及AAV介导长期表达等路径,如何平衡沉默深度与长期安全性仍是研究热点。

人源化模型:弥合种属差异的转化桥梁

TfR1胞外结构域在人与小鼠之间并非完全同源,许多靶向人TfR1表位的候选分子无法结合小鼠TfR1,使野生型小鼠无法用于评估药物入脑效率。构建在生理环境下表达人源TfR1的人源化小鼠模型,已成为该类管线推进临床前评价的必要条件。

行业对这类模型的要求已非简单的基因插入,而是关注表达谱保真性(人源蛋白是否精准定位于脑微血管内皮)、功能活性保留(是否介导剂量依赖性跨胞转运)及背景表型可控性。将TfR1人源化与Tau病理模型配繁的趋势日益明显,使研发人员能在同一动物中同时评价入脑效率和靶点药效。赛业生物已构建了覆盖多种Tau背景的组合模型品系

产品编号产品名称品系背景应用领域
I001209B6-hTFRC/htau小鼠C57BL/6Cya阿尔茨海默氏病(AD),额颞叶痴呆(FTD)
C001923B6-huTFRC/htau小鼠C57BL/6Cya阿尔茨海默氏病(AD),额颞叶痴呆(FTD)
C001688B6-hTFRC/htau*P301S小鼠C57BL/6N;6JCya阿尔茨海默氏病(AD),额颞叶痴呆(FTD)
C001687B6-hTFRC/htau*P301L小鼠C57BL/6N;6JCya阿尔茨海默氏病(AD),额颞叶痴呆(FTD)
C001925B6-huTFRC/htau*P301S小鼠C57BL/6Cya阿尔茨海默氏病(AD),额颞叶痴呆(FTD)
C001924B6-huTFRC/htau*P301L小鼠C57BL/6Cya阿尔茨海默氏病(AD),额颞叶痴呆(FTD)

hTFRC人源化模型的体内验证数据

hTFRC小鼠(产品编号:C001584)是通过基因编辑技术将人TFRC基因序列插入小鼠Tfrc基因位点构建的人源化模型。为减少小鼠基因序列或蛋白的干扰,插入序列后的部分小鼠Tfrc基因序列同时被敲除,以获得仅表达人源TFRC蛋白的模型。

人源TFRC与内皮细胞标志物mCD31的共标染色

图1 hTFRC小鼠和野生型(WT)小鼠人源TFRC与内皮细胞标志物mCD31的共标染色结果(6周龄,雄鼠,纯合)。(比例尺:50 μm)
图1 hTFRC小鼠和野生型(WT)小鼠人源TFRC与内皮细胞标志物mCD31的共标染色结果(6周龄,雄鼠,纯合)。(比例尺:50 μm)

TFRC介导的中枢神经系统递送效率

图2 hTFRC小鼠体内TFRC介导的中枢神经系统递送效率验证(8-10周龄,纯合,n=6,3雄3雌)。*该数据及测试药物(Vehicle IgG与TfR BsAb)均由赛业生物合作伙伴提供。
图2 hTFRC小鼠体内TFRC介导的中枢神经系统递送效率验证(8-10周龄,纯合,n=6,3雄3雌)。*该数据及测试药物(Vehicle IgG与TfR BsAb)均由赛业生物合作伙伴提供。

hTFRC小鼠支持AAV9-BI-hTfR1的高效脑靶向递送

图3 hTFRC小鼠用于筛选依赖人源TFRC转胞吞作用跨越血脑屏障的AAV衣壳变体(6-8周龄,雌性,n=2,数据展示为均值)。*该数据由赛业生物合作伙伴提供。
图3 hTFRC小鼠用于筛选依赖人源TFRC转胞吞作用跨越血脑屏障的AAV衣壳变体(6-8周龄,雌性,n=2,数据展示为均值)。*该数据由赛业生物合作伙伴提供。

案例总结

研究结果表明,hTFRC人源化小鼠能够有效模拟人体TFRC介导的BBB跨胞转运过程,为脑部递送药物开发提供具有转化价值的体内研究平台。

BBB人源化模型精选

针对BBB靶向药物的筛选与开发,赛业生物人源化小鼠模型库涵盖单人源化、双人源化及三重人源化品系,覆盖huTFRC(TfR1人源化模型)、huCD98HC等关键BBB转运受体,并可与huTau、huSNCA、huDMD等疾病背景模型进行互配,满足神经退行性疾病及罕见病研究需求。所有模型均经过严格的体内验证,可有效支持受体介导跨胞转运(RMT)研究、药物入脑能力评估及疗效验证,为BBB靶向药物及新一代CNS疗法开发提供可靠的转化研究平台。

产品编号产品名称品系背景应用领域
C001970huTFRC/huCD98HC小鼠C57BL/6NCya跨血脑屏障(BBB)药物递送研究与评价,癌症、氨基酸转运与代谢干预、免疫调节与自身免疫
C002061hIGF1R/huTFRC/huCD98HC小鼠C57BL/6NCya跨血脑屏障(BBB)药物递送研究与评价
C001971hTFRC/huCD98HC小鼠C57BL/6NCya跨血脑屏障(BBB)药物递送研究,癌症、氨基酸转运与代谢干预、免疫调节与自身免疫
C001985hIGF1R/huTFRC小鼠C57BL/6NCya甲状腺眼病(TED),生长迟缓、糖尿病和肿瘤,跨血脑屏障(BBB)药物递送
C001925B6-huTFRC/htau*P301S小鼠C57BL/6Cya阿尔茨海默氏病(AD),额颞叶痴呆(FTD)
C001924B6-huTFRC/htau*P301L小鼠C57BL/6Cya阿尔茨海默氏病(AD),额颞叶痴呆(FTD)
C001923B6-huTFRC/htau小鼠C57BL/6Cya阿尔茨海默氏病(AD),额颞叶痴呆(FTD)
C001873B6-huTFRC/huSNCA(3'UTR)小鼠C57BL/6NCya帕金森氏病,PD
C001688B6-hTFRC/htau*P301S小鼠C57BL/6N;6JCya阿尔茨海默氏病(AD),额颞叶痴呆(FTD)
C001687B6-hTFRC/htau*P301L小鼠C57BL/6N;6JCya阿尔茨海默氏病(AD),额颞叶痴呆(FTD)
I001209B6-hTFRC/htau小鼠C57BL/6Cya阿尔茨海默氏病(AD),额颞叶痴呆(FTD)
C001584hTFRC小鼠C57BL/6NCya溶酶体储积症,脑癌,老年痴呆症等,跨血脑屏障(BBB)药物递送
C001860huTFRC小鼠C57BL/6NCya铁代谢疾病、神经退行性疾病和肿瘤,跨血脑屏障(BBB)药物递送
C002011huTFRC/huTNF(B6;D1)小鼠C57BL/6N;DBA/1C ya神经退行性疾病、类风湿性关节炎(RA)等免疫疾病、肿瘤,跨血脑屏障(BBB)药物递送
C001857huCD98HC(SLC3A2)小鼠C57BL/6NCya癌症、氨基酸转运与代谢干预、免疫调节与自身免疫,跨血脑屏障(BBB)药物递送
C001624hIGF1R(BALB/c)小鼠BALB/cAnCya甲状腺眼病(TED),生长迟缓、糖尿病和肿瘤,跨血脑屏障(BBB)药物递送
C001623hIGF1R小鼠C57BL/6NCya甲状腺眼病(TED),生长迟缓、糖尿病和肿瘤,跨血脑屏障(BBB)药物递送
C001730B6-hALB/hTFRC小鼠C57BL/6NCya白蛋白载体药物的设计和评价,跨血脑屏障(BBB)药物递送研究与评价
C001608hTFRC/huC3小鼠C57BL/6JCya;C57 BL/6NCyaC3/TFRC靶向药物的研发,跨血脑屏障(BBB)药物递送
C001943huGPR75/huTFRC小鼠C57BL/6Cya肥胖、代谢综合征及心血管疾病、癌症
C001944huNLRP3/huTFRC小鼠C57BL/6NCya免疫系统及炎症小体,神经退行性疾病的神经炎症,肿瘤与自身免疫性疾病
C001945huTFRC/huCD20小鼠C57BL/6NCya自身免疫性疾病、癌症
C001906B6-huTFRC/huACVR2B小鼠C57BL/6NCya肌肉萎缩与生长调控,肿瘤,跨血脑屏障(BBB)药物递送
C001794B6-huGDF8/huTFRC小鼠C57BL/6NCya肌肉萎缩症、肌肉减少症、代谢综合征
C001905B6-huTFRC/huACVR2A小鼠C57BL/6NCya肿瘤
C001737B6-hTFRC/Ube3a KO小鼠C57BL/6NCya天使综合征,AS
C001595B6-hTFRC/hDMD (E49-53)小鼠C57BL/6NCya杜氏肌营养不良症(DMD),跨血脑屏障(BBB)药物递送
C001596B6-hTFRC/hDMD (E8-30)小鼠C57BL/6NCya杜氏肌营养不良症(DMD),跨血脑屏障(BBB)药物递送