VEGFA人源化與轉基因小鼠在眼科及腫瘤治療藥物研發(fā)中的應用
血管內皮生長因子（VEGF）的發(fā)現深刻改變了人們對血管生成（Vasculogenesis）和血管新生（Angiogenesis）在發(fā)育和生理穩(wěn)態(tài)中的作用的理解。研究表明，VEGF通過多種機制調控血管生成和通透性，對腫瘤生長、轉移及視網膜血管疾病的發(fā)展起到關鍵作用，且在多種癌癥及致視網膜疾病的病理機制中扮演核心角色 [1]。盡管靶向VEGF及其相關通路的治療策略（如抗VEGF抗體）取得了一定進展，依然面臨諸多挑戰(zhàn)。為此，人們仍在積極探索聯(lián)合療法和其他血管相關靶點的治療策略�？煽康膭游锬Ｐ驮谒幬锏呐R床前測試中至關重要，而人源化動物模型有望在推動臨床轉化中發(fā)揮關鍵作用。
1. VEGF在視網膜疾病和腫瘤中的作用
血管新生是一個重要的病理生理過程。在視網膜中，VEGF在缺氧環(huán)境下促進血管生成，維持組織穩(wěn)態(tài)；在高氧環(huán)境下則被抑制，導致毛細血管退化；氧水平恢復后，VEGF上調，引發(fā)異常滲漏性新生血管，可能導致纖維化、視網膜脫離甚至失明 [2]。當VEGF在眼部過度表達時，會導致異常血管增生和血管滲漏等情況，引發(fā)進行性黃斑變性（AMD）、糖尿病視網膜病變（DR）和角膜新生血管等多種眼科疾病。而在腫瘤中，腫瘤細胞和間質分泌的VEGF促進新生血管生成，以支持腫瘤的生長，并與惡性腫瘤的侵襲性及預后差相關。目前，FDA批準的抗血管生成藥物仍主要靶向VEGF通路�？筕EGF藥物與化療或免疫療法聯(lián)合使用，已成為多種惡性腫瘤的標準療法 [3]。此外，抗VEGF藥物在新生血管性眼�。ㄈ鏏MD和視網膜缺血性疾�。┑闹委熤幸踩〉昧送黄菩赃M展。
2. VEGFA的研究及治療進展
VEGF家族成員包括VEGFA、VEGFB、VEGFC、VEGFD、VEGFE和胎盤生長因子（PlGF），其中VEGFA在血管生成的調節(jié)及疾病中起主要關鍵作用。VEGFA主要由腫瘤細胞、免疫細胞和受損組織產生，通過與VEGFR1和VEGFR2受體結合激活下游信號通路，促進血管內皮細胞的增殖、遷移和微血管形成 [3-4]，進而在胚胎發(fā)育、組織修復和炎癥反應中發(fā)揮重要作用。在視網膜中，VEGFA的過度表達會導致視網膜新生血管的生成，因此抑制VEGFA的療法成為治療這類疾病的重要手段。在腫瘤中，VEGFA促進腫瘤血管生成，為腫瘤生長和轉移提供養(yǎng)分和氧氣 [3-4]。VEGFA抑制療法與細胞毒性藥物、血管靶向藥物或免疫檢查點抑制劑（如PD-L1/PD-1抑制劑）聯(lián)用可進一步提升抗腫瘤效果，有極大潛力成為多種腫瘤治療的一線療法 [5-6]。在眼科疾病中，VEGFA靶向治療需長期用藥，可能產生耐藥性，因此多靶點療法（如聯(lián)合Ang-2）正逐步成為降低治療負擔并改善視力預后的探索方向 [8-9]。
3. 賽業(yè)生物自研VEGFA人源化模型及疾病模型
為推進VEGFA靶向藥物在視網膜疾病及腫瘤領域的研發(fā)，賽業(yè)生物開發(fā)了多款VEGFA相關模型，包括Vegfa基因原位人源化的B6-hVEGFA小鼠（產品編號：C001555），以及在視網膜特異性啟動子下過表達人類VEGFA基因的hVEGFA-TG小鼠（產品編號：C001395）。
(1) B6-hVEGFA小鼠
B6-hVEGFA小鼠通過將小鼠Vegfa基因組替換為人類VEGFA基因組（含3’UTR）實現完全人源化。組織學檢測結果顯示，B6-hVEGFA小鼠能維持正常的視網膜結構和光感受器功能，表明人源VEGFA基因成功替代小鼠基因的功能。
(2) hVEGFA-TG小鼠
hVEGFA-TG小鼠由視桿細胞特異性啟動子驅動人源VEGFA基因CDS序列表達（保留小鼠內源Vegfa基因的表達），該模型自發(fā)性出現由VEGFA過表達導致的視網膜和脈絡膜血管病變，已助力多個候選藥物分子的臨床前體內藥效評價。
總結
B6-hVEGFA小鼠（產品編號：C001555）和hVEGFA-TG小鼠（產品編號：C001395）均為賽業(yè)生物開發(fā)的VEGFA人源化小鼠模型。B6-hVEGFA小鼠適用于VEGFA靶向藥物的評價，且可與免疫檢查點人源化模型（如PD-1/PDL1）交配構建多靶點人源化模型，用于測試聯(lián)合療法在抗腫瘤中的效果。hVEGFA-TG小鼠則因其顯著的視網膜及脈絡膜血管病變，可用于眼科疾病研究和治療藥物的評估，并可與Ang-2等靶點人源化模型交配，適用于VEGFA/Ang-2等眼科多靶點藥物的測試。這兩種模型能夠互補，滿足不同研究者在腫瘤和視網膜疾病研究中的需求。
此外，賽業(yè)生物還提供多種視網膜疾病和腫瘤研究領域的誘導性或遺傳性小鼠疾病模型，以及靶點人源化和全基因組人源化模型，滿足科研人員在多種疾病研究和療法開發(fā)中的不同需求。
參考文獻
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[2] Apte RS, Chen DS, Ferrara N. VEGF in Signaling and Disease: Beyond Discovery and Development. Cell. 2019 Mar 7;176(6):1248-1264.
[3] Pérez-Gutiérrez L, Ferrara N. Biology and therapeutic targeting of vascular endothelial growth factor A. Nat Rev Mol Cell Biol. 2023 Nov;24(11):816-834.
[4] Arcondéguy T, Lacazette E, Millevoi S, Prats H, Touriol C. VEGFA mRNA processing, stability and translation: a paradigm for intricate regulation of gene expression at the post-transcriptional level. Nucleic Acids Res. 2013 Sep;41(17):7997-8010.
[5] Sangro B, Sarobe P, Hervás-Stubbs S, Melero I. Advances in immunotherapy for hepatocellular carcinoma. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2021 Aug;18(8):525-543.
[6] Lee WS, Yang H, Chon HJ, Kim C. Combination of anti-angiogenic therapy and immune checkpoint blockade normalizes vascular-immune crosstalk to potentiate cancer immunity. Exp Mol Med. 2020 Sep;52(9):1475-1485.
[7] Kuo HY, Khan KA, Kerbel RS. Antiangiogenic-immune-checkpoint inhibitor combinations: lessons from phase III clinical trials. Nat Rev Clin Oncol. 2024 Jun;21(6):468-482.
[8] Shirley M. Faricimab: First Approval. Drugs. 2022 May;82(7):825-830.
[9] Joussen AM, Ricci F, Paris LP, Korn C, Quezada-Ruiz C, Zarbin M. Angiopoietin/Tie2 signalling and its role in retinal and choroidal vascular diseases: a review of preclinical data. Eye (Lond). 2021 May;35(5):1305-1316.
圖1. 血管內皮生長因子（VEGF）的研究歷史 [2]。
1. VEGF在視網膜疾病和腫瘤中的作用
血管新生是一個重要的病理生理過程。在視網膜中，VEGF在缺氧環(huán)境下促進血管生成，維持組織穩(wěn)態(tài)；在高氧環(huán)境下則被抑制，導致毛細血管退化；氧水平恢復后，VEGF上調，引發(fā)異常滲漏性新生血管，可能導致纖維化、視網膜脫離甚至失明 [2]。當VEGF在眼部過度表達時，會導致異常血管增生和血管滲漏等情況，引發(fā)進行性黃斑變性（AMD）、糖尿病視網膜病變（DR）和角膜新生血管等多種眼科疾病。而在腫瘤中，腫瘤細胞和間質分泌的VEGF促進新生血管生成，以支持腫瘤的生長，并與惡性腫瘤的侵襲性及預后差相關。目前，FDA批準的抗血管生成藥物仍主要靶向VEGF通路�？筕EGF藥物與化療或免疫療法聯(lián)合使用，已成為多種惡性腫瘤的標準療法 [3]。此外，抗VEGF藥物在新生血管性眼�。ㄈ鏏MD和視網膜缺血性疾�。┑闹委熤幸踩〉昧送黄菩赃M展。
圖2. VEGF在腫瘤和視網膜疾病中的作用 [3]。
2. VEGFA的研究及治療進展
VEGF家族成員包括VEGFA、VEGFB、VEGFC、VEGFD、VEGFE和胎盤生長因子（PlGF），其中VEGFA在血管生成的調節(jié)及疾病中起主要關鍵作用。VEGFA主要由腫瘤細胞、免疫細胞和受損組織產生，通過與VEGFR1和VEGFR2受體結合激活下游信號通路，促進血管內皮細胞的增殖、遷移和微血管形成 [3-4]，進而在胚胎發(fā)育、組織修復和炎癥反應中發(fā)揮重要作用。在視網膜中，VEGFA的過度表達會導致視網膜新生血管的生成，因此抑制VEGFA的療法成為治療這類疾病的重要手段。在腫瘤中，VEGFA促進腫瘤血管生成，為腫瘤生長和轉移提供養(yǎng)分和氧氣 [3-4]。VEGFA抑制療法與細胞毒性藥物、血管靶向藥物或免疫檢查點抑制劑（如PD-L1/PD-1抑制劑）聯(lián)用可進一步提升抗腫瘤效果，有極大潛力成為多種腫瘤治療的一線療法 [5-6]。在眼科疾病中，VEGFA靶向治療需長期用藥，可能產生耐藥性，因此多靶點療法（如聯(lián)合Ang-2）正逐步成為降低治療負擔并改善視力預后的探索方向 [8-9]。
圖3. VEGFA抑制劑與其他抗腫瘤療法聯(lián)用可增強抗腫瘤效果 [2]。
3. 賽業(yè)生物自研VEGFA人源化模型及疾病模型
為推進VEGFA靶向藥物在視網膜疾病及腫瘤領域的研發(fā)，賽業(yè)生物開發(fā)了多款VEGFA相關模型，包括Vegfa基因原位人源化的B6-hVEGFA小鼠（產品編號：C001555），以及在視網膜特異性啟動子下過表達人類VEGFA基因的hVEGFA-TG小鼠（產品編號：C001395）。
(1) B6-hVEGFA小鼠
B6-hVEGFA小鼠通過將小鼠Vegfa基因組替換為人類VEGFA基因組（含3’UTR）實現完全人源化。組織學檢測結果顯示，B6-hVEGFA小鼠能維持正常的視網膜結構和光感受器功能，表明人源VEGFA基因成功替代小鼠基因的功能。
圖4. B6-hVEGFA小鼠保持正常的視網膜結構和光感受器功能。
(2) hVEGFA-TG小鼠
hVEGFA-TG小鼠由視桿細胞特異性啟動子驅動人源VEGFA基因CDS序列表達（保留小鼠內源Vegfa基因的表達），該模型自發(fā)性出現由VEGFA過表達導致的視網膜和脈絡膜血管病變，已助力多個候選藥物分子的臨床前體內藥效評價。
圖5. hVEGFA-TG小鼠用于VEGFA靶向藥物阿柏西普（Aflibercept）的藥效驗證。
總結
B6-hVEGFA小鼠（產品編號：C001555）和hVEGFA-TG小鼠（產品編號：C001395）均為賽業(yè)生物開發(fā)的VEGFA人源化小鼠模型。B6-hVEGFA小鼠適用于VEGFA靶向藥物的評價，且可與免疫檢查點人源化模型（如PD-1/PDL1）交配構建多靶點人源化模型，用于測試聯(lián)合療法在抗腫瘤中的效果。hVEGFA-TG小鼠則因其顯著的視網膜及脈絡膜血管病變，可用于眼科疾病研究和治療藥物的評估，并可與Ang-2等靶點人源化模型交配，適用于VEGFA/Ang-2等眼科多靶點藥物的測試。這兩種模型能夠互補，滿足不同研究者在腫瘤和視網膜疾病研究中的需求。
此外，賽業(yè)生物還提供多種視網膜疾病和腫瘤研究領域的誘導性或遺傳性小鼠疾病模型，以及靶點人源化和全基因組人源化模型，滿足科研人員在多種疾病研究和療法開發(fā)中的不同需求。
參考文獻
[1] Cao Y, Langer R, Ferrara N. Targeting angiogenesis in oncology, ophthalmology and beyond. Nat Rev Drug Discov. 2023 Jun;22(6):476-495.
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[3] Pérez-Gutiérrez L, Ferrara N. Biology and therapeutic targeting of vascular endothelial growth factor A. Nat Rev Mol Cell Biol. 2023 Nov;24(11):816-834.
[4] Arcondéguy T, Lacazette E, Millevoi S, Prats H, Touriol C. VEGFA mRNA processing, stability and translation: a paradigm for intricate regulation of gene expression at the post-transcriptional level. Nucleic Acids Res. 2013 Sep;41(17):7997-8010.
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[6] Lee WS, Yang H, Chon HJ, Kim C. Combination of anti-angiogenic therapy and immune checkpoint blockade normalizes vascular-immune crosstalk to potentiate cancer immunity. Exp Mol Med. 2020 Sep;52(9):1475-1485.
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[9] Joussen AM, Ricci F, Paris LP, Korn C, Quezada-Ruiz C, Zarbin M. Angiopoietin/Tie2 signalling and its role in retinal and choroidal vascular diseases: a review of preclinical data. Eye (Lond). 2021 May;35(5):1305-1316.
