日前(24日),日本京都大學研究團隊發表一項非病毒載體的最新研究,成功透過piggyBac轉座子,將轉基因導入食蟹猴,不僅為基因工程領域及非人靈長類動物模型的建立奠下里程碑,也為探索複雜的人類疾病提供了新的契機。這項研究刊登於《Nature Communications》。
今年2月,國內同樣投入piggyBac非病毒載體、開發嵌合抗原受體T細胞(CAR-T)療法的先驅生技(GenomeFrontier),也宣布獲得食藥署核准,啟動將CD19xCD20雙靶點自體CAR-T細胞「GF-CART01」,用於末期血液腫瘤之淋巴癌的臨床一期試驗。
非人靈長類是生醫研究的重要實驗模型,但在基因工程的執行上面對多項挑戰,例如:傳統的病毒載體方法需要搭配專門的動物收容設施、能攜帶的轉基因片段長度有限,或者是無法在著床程序前,先精準篩選出經過修飾的猴胚胎等。
而在這項研究中所使用的非病毒載體系統piggyBac,在能夠攜帶的轉基因片段靈活性更大,且在早期胚胎階段就能確認是否成功修飾,讓胚胎篩選變得更有效率,讓生產的動物都能帶有轉基因。
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在這項研究中,研究團隊將piggyBac系統和精子一同注射到MII期(Metaphase II)階段的卵母細胞中,最終得到全身組織皆表現轉基因的食蟹猴,雖然表現程度不一,但可證實轉基因已穩定導入實驗動物體內。
研究團隊表示,這項研究說明piggyBac在產生基因改造靈長類動物方面具有極高潛力,能夠更深入研究人類疾病,且這項優勢是齧齒類動物模型所無法滿足的。
研究團隊表示,考量到各個組織的轉基因表現量不同,未來可能需要針對目標組織,選擇加入不同的啟動子,藉以微調基因表現,例如OCT3/4和DDX4等基因在生殖細胞譜系分化中扮演重要角色,SYN1和THY1則參與了神經元譜系分化。
研究團隊也表示,未來將朝著多重基因表現,以及更精確的控制、甚至是開關轉基因的表現,實現更複雜的遺傳模型。
參考資料:
https://www.genengnews.com/topics/genome-editing/piggybac-transposon-system-creates-transgenic-cynomolgus-monkeys/
原始研究:
https://www.nature.com/articles/s41467-025-57365-w