​冠科生物——国内首家无菌动物平台，助力新药研发

中美冠科生物技术有限公司是一家全球化的合同研究组织（CRO），主要提供临床前和转化医学服务，以促进肿瘤、肿瘤免疫和免疫介导炎症疾病的研究。

近日公司新推出无菌动物平台，利用这一平台，公司将NGS技术与之相结合，达到帮助测试和验证分子标记的可预测性和帮助进行模型的选择和实验设计的优化，促进新药研发。

实验动物（Laboratory Animals）是指经人工培育，对其所携带的微生物进行质控，遗传背景明确，来源清楚，可用于科学实验、药品、生物制品的生产和检定及其他科学研究的动物。实验动物是医学与生命科学领域的重要载体，对科研的助推力量是不可小觑的。

实验动物微生物学等级分类：

1）普通级动物：不携带所规定的人兽共患病病原和动物烈性传染病的病原的实验动物；

2）清洁动物：除普通动物应排除的病原外，不携带对动物危害大和对科学研究干扰大的病原的实验动物；

3）无特定病原体动物：除清洁级动物应排除的病原外，不携带主要潜在感染或条件致病和对科学实验干扰大的病原的实验动物；

4）无菌动物：用现有的实验手段检测，动物的体表体内不携带其它生命体（包括一切微生物和寄生虫）的实验动物。

无菌动物的建立

无菌动物必须是生来就是无菌的动物，来源于剖腹产或无菌卵的孵化，饲育于隔离系统。无菌动物的概念最早在1885年由巴斯德提出，在1895年世界上第一批无菌动物（无菌猪）诞生在柏林大学，但是这些猪只存活了13天；1940年第一批无菌大鼠被成功培育出来；1959年第一批无菌小鼠被成功培育出来……

无菌动物的出现有效的提高了实验的准确度、灵敏度和可重复性，全球各国对无菌平台的建设迅速增长，欧洲以小鼠变异库为核心建设了欧洲悉生动物资源体系；美国以悉生动物资源中心为核心构建了国家级的悉生动物平台；在我国，第三军医大学无菌动物课题组突破了无菌小鼠培育的关键技术，构建了不同的无菌鼠品系；中国医学科学院实验动物研究所构建了无菌兔和无菌豚鼠品系；浙江大学传染病诊治国家重点实验室建立了无菌大鼠品系。

无菌小鼠是采用目前的监测方法在小鼠体内无法检测到任何微生物（包括细菌、真菌、病毒和寄生虫等除内源性逆转录病毒外）存在的一种小鼠。

无菌小鼠（GF）和常规实验室小鼠（SPF）的区别：

1、GF小鼠体内检测不到任何细菌、真菌、寄生虫、病毒（小鼠内源性病毒除外），而SPF仅是检测不到特定的病原体，自身仍带有组成未知的微生物背景；

2、文献报道GF小鼠的寿命会略长于普通小鼠；

3、形态方面：GF小鼠最明显的特征就是盲肠变大（部分食物组分缺少细菌对其进行消化，堆积在盲肠处致盲肠明显增大），体脂率低，淋巴组织缺陷；

 

4、体内系统方面：免疫细胞数量降低且比例发生改变。心脏较小，血液体积降低。脂肪含量降低，基础代谢率降低，对高胆固醇饮食更为敏感；

5、GF小鼠的繁殖能力更弱。

目前无菌小鼠饲养繁育采用屏障环境+隔离环境，在SPF级小鼠饲养的动物房内再加专用的无菌隔离器。无菌隔离器是无菌鼠与外界大环境中间的一道很重要的屏障。无菌小鼠所接触的所有物品，例如饲料、垫料、水等均需要经过严格的灭菌程序 （包括高压处理、环氧乙烷处理、辐照等），并通过特殊的传递方式进入隔离器。

提供的产品和服务

C57BL/6：是继人类之后第二个完成基因组测序的哺乳动物，国际小鼠表型协会（IMPC）一直对其基因进行功能分析，而且由于它是近交系小鼠，遗传背景一致，不同的个体之间在表达上或表型上的变化不可能归因于遗传背景的不同，因此它是大多数定点修饰和转基因的首选遗传背景品系。

Balb/C：肿瘤、炎症和自身免疫等研究领域最常用的动物，目前用于细胞融合的小鼠骨髓瘤细胞几乎都来源于Balb/C系小鼠。

微生物组学 (Microbiomics) 是近年来发展十分迅速的学科。微生物组 (Microbiome) 是指一个特定生境中的全部微生物及其遗传信息，其研究的对象是微生物的群体，包含物种鉴定、功能基因鉴定等，通过对微生物基因测序与分析研究微生物多样性、种群结构、进化关系以及与环境之间的相互关系。

微生物菌群可以进行的NGS测序：

基于PacBio的测序平台：

16s rRNA全长测序（Full length 16S rRNA sequencing）：用于提高菌群鉴定的分辨率，提高样本中微生物组成鉴定的精确度，从而能更加真实地还原和定量样本中微生物的群落结构和丰度。

宏基因组测序（Metagenomics Shotgun Sequencing）：以样本中的整个微生物群落作为研究对象，直接提取样本DNA进行测序，研究微生物的群落结构、物种分类、系统进化、基因功能及代谢网络等，从而系统、深入地发掘和研究具有转化价值的功能基因和精确识别关键生物标记物。

基于MGISEQ-2000RS测序平台：

宏转录组测序（Metatranscriptomic sequencing）：针对复杂环境中RNA转录本中基因转录情况及基因表达活性进行研究；

宏基因组测序

菌落鉴定：用于检测一代测序无法完成的单菌落鉴定，例如通用引物无法扩增的已知或未知菌种基因组

基于Illumina Novaseq 6000测序平台：16s rRNA测序；宏转录组测序；宏基因组测序。

单菌落鉴定：针对复杂菌群的单个菌落进行一代测序

操作类型主要如下：皮下、腹腔注射、灌胃采血、称重等

包括：隔离包、无菌物料、无菌检测等

无菌检测方法：

样本：口咽拭子、环境拭子、组织、粪便

1、PCR方法检测：提取样本核酸，可高通量检测；

2、细菌培养：培养基将样本进行培养，平板划线，观察液体培养基是否浑浊，平板培养基是否有菌落生长；

*（单一的PCR检测，易出现假阳性，两种方式结合进行无菌检测，可全方位对无菌小鼠进行检测）

与其他动物CRO之异同

赛业生物科技集团是一家基于模式动物药物研发的国际化创新性CRO平台。依托于品系丰富的基因编辑小鼠资源库建立了多位一体的创新性CRO平台服务网络，以服务于肿瘤、免疫、代谢、内分泌、心血管、神经及传染病等方向的科学研究及药物研发筛选。

百奥赛图由沈月雷博士成立于2009年，是一家临床阶段生物技术及临床前研究服务创收公司，以专有基因编辑技术、转基因小鼠平台、综合动物病患模型及高通量体内抗体发现平台为依托。

冠科生物是一家能够将精准医学变为现实的高新研发技术平台公司。冠科生物在肿瘤、肿瘤免疫、炎症类疾病等领域加速药物研发、降低临床实验风险方面不断创新探索，建立了全球最大的PDX 模型库，并且正在建立全球最大的organoid库 ，共同促进新药研发。

三家都是高科技生物技术公司区别之一是：赛业是提供实验小鼠等动物研发、生产、销售及相关服务的企业；百奥赛图是以小鼠平台为起点，致力于成为全球新药发源地；而冠科生物则是无菌动物平台+NGS技术的结合，为药企提供药物研发服务是以新药研发为主要业务。