研發成果
建立小鼠中樞神經退化性疾病行為分析平台

帕金森氏症和阿茲海默症是常見的中樞神經退化性疾病,分別會造成運動能力或認知記憶的障礙。由於這些疾病的成因尚未完全明朗,治療方法上有所限制,目前常藉由分析評估模式動物的各種行為表現,開發神經退化疾病的新藥物。
國研院動物中心建立「小鼠神經退化疾病行為分析平台」,含括傳統的分析法,如跑步或迷宮等測試,亦進一步採納符合人醫檢查法的 Bussey-Saksida 觸控板技術,觀察小鼠的運動表現、學習記憶、認知和情緒精神等行為,並量化其各項行為表現,以評估新的疾病模式動物適用性或測試新藥物的藥效,希望透過整合性的設備平台與方法,將模式動物的分析與人類醫學診斷做更直接地連結。

Wdr19 蛋白缺損,造成多囊性腎臟病

多囊性腎臟病是家族性遺傳疾病,目前只能以支持療法控制其惡化程度。國研院動物中心以獨步全球的大片斷 BAC 基因工程重組技術,在小鼠腎臟上皮細胞專一的敲除 Wdr19 基因,結果發現 Wdr19 基因敲除小鼠的腎臟外型腫大、內部佈滿了囊泡且功能嚴重缺損,明顯為多囊腎臟病變。人體的細胞在分裂完成會長出一根不會動的纖毛,稱為原纖毛 (primary cilium),Wdr19 基因轉譯出的蛋白質是原纖毛的主要結構,因此國研院動物中心在 Wdr19 這個新的致病基因的發現,開啟了治癒多囊性腎臟病的新契機。

建立高血脂誘導心血管疾病之實驗動物模式

高血壓、高血糖與高血脂是引起現代人文明病的三大殺手,血液中壞的膽固醇增加,將造成血管硬化,進而引起心血管疾病、腦中風病變等。血管硬化的過程無聲無息且不可逆,目前並無有效藥物可以治療,因此亟待開發治療的藥物。
國研院動物中心利用最先進的 CRSIPR/Cas9 基因編輯技術,產製出 Apolipoprotein E (ApoE) 脂蛋白基因剔除的小鼠,此基因剔除小鼠天生具有高血脂,且餵食高膽固醇飲食後會誘發心臟附近動脈產生粥狀硬化斑。因此 ApoE 基因剔除小鼠將可應用於高血脂誘導的心血管疾病新藥臨床前測試,加速國內產學界的新藥研發進程,增強臨床前試驗能量。

建置新型血液學分析平台及小鼠腺病毒分子檢測法

國研院動物中心的任務之一為提供實驗動物健康監測技術服務,確保動物的健康,進而提升實驗的穩定度與可信度。
全套血球計數在動物健康檢測扮演重要的角色,藉由血液檢體分析,即時了解試驗動物是否有炎症反應或貧血。為了滿足國內產學界的需求,動物中心建置「IDEXX 血液學分析平台」,僅需使用 32ul 的檢體,即可完成 20 項血檢數值分析,滿足小型實驗動物連續採血分析的需求。 小鼠腺病毒 (Mouse adenovirus,MAd) 為小鼠的重要病原,分為 MAd 1、MAd 2 與 MAd 3 三類型,嚴重的感染會造成動物死亡,在許多動物設施被列為重要的監測項目。目前小鼠腺病毒主要以血清學方法來檢測,但僅能檢測出 MAd 1 和 MAd 2。國研院動物中心開發出新的分子檢測技術,利用聚合酶連鎖反應 (PCR) 技術檢測小鼠腺病毒,準確分出 MAd 1、MAd 2 與 MAd 3 三類型,解決血清檢測所遇到的困難,提升檢測效率。

計算小鼠叼巢料回巢時間,評估其疼痛程度

實驗動物疼痛的程度對實驗者和動物福利保護者皆難以評估和解決,因此建立簡易明確地評估方法,有效管理實驗動物疼痛,提升實驗動物福祉,是個重要的議題。由於小鼠具有築巢的習性,給予小鼠築巢材料,他們會在籠子角落做出窩,舒適的待著。國研院動物中心運用小鼠築巢的天性,給予巢料片,計算小鼠叼巢料回主巢的時間,評估小鼠在手術或疾病試驗後的痛苦程度,稱之為「 TINT 測試」。
國研院動物中心成功地建立飼育籠內疼痛評估流程,利用小鼠叼巢料回巢的時間判定試驗對動物造成的疼痛影響,這個簡易的判斷指標,將可以做為疼痛評估的參考。TINT 測試能應用於評估疾病惡化的過程和疾病治療的效果,並依照評估結果適時給予止痛藥物或採取相對應緩解措施,提升實驗動物福祉。

忠實試藥替身,Made in Taiwan 擬人鼠

「精準醫療」是未來醫學發展的方向,由對「症」下藥的醫療方式轉變成對「個人」用藥,達到更佳的治療效果。 國研院動物中心長年致力開拓具前瞻性的實驗動物資源,經兩年時間成功孕育出「高度免疫缺陷 (advanced severe immunodeficiency,簡稱 ASID) 小鼠」。ASID 小鼠缺乏先天及後天免疫,幾乎不排斥異種細胞和組織。移植人類組織或細胞的 ASID 小鼠,可忠實反應患病組織在人體的實際狀態,讓臨床醫師得以篩選用藥,科學家亦能夠深入探索疾病成因,和開發新的治療方式。 ASID 小鼠對國內基礎研究及臨床醫學之發展,將挹注更多能量。

建立 CRISPR/Cas 基因飛鏢技術,加速生醫新藥開發達陣

全球席捲新藥開發的浪潮,基因改造鼠已成為銜接生醫研發成果與臨床醫藥開發的關鍵資源,如何快速產製合適的基因改造鼠,加速臨床前測試進程,已成為全球生醫新藥發展的重要關鍵。在臨床前試驗最常使用的物種是大鼠,然而過去礙於技術瓶頸,無法產製基因改造大鼠,研究機構與藥廠只能選擇基因改造小鼠進行測試。
國研院動物中心啟動基因改造特快車,成功建立「 CRISPR / Cas 基因飛鏢技術」,輔以高技術門檻的「大鼠胚顯微注射技術」,不僅跨越物種限制,可以快速產製基因改造大鼠,突破試藥大鼠產製瓶頸大幅提高測試效率與精準度,亦可減少動物使用,只需原本用量的 1/4 ~ 1/3,兼顧人類健康及動物福祉。動物中心提供超快速又省錢的 CRISPR / Cas 基因剔除大小鼠產製服務,支援研究人員在國內快速生產所需的基因改造大小鼠,並自主開發其他與藥物動力相關之模式動物,帶動國內生醫新藥加速發展!

供應自然老化高齡小鼠,協助開發老化相關疾病解決方案

隨著社會發展、科技及醫藥的進步,社會人口結構也隨著改變,人類的出生率及死亡率降低、平均壽命延長,老年人口的比例大幅增加,高齡化及高齡社會成為趨勢,因為高齡導致身體各項機能逐漸退化而產生的疾病,也衍生出產學各界對老年醫學研究的重視。實驗小鼠有一系列器官高齡退行性及腫瘤性疾病,與人類疾病非常類似,如高血壓、糖尿病、腎病症候群、慢性肝病、肝硬化、支氣管炎和肺氣腫。國研院動物中心提供自然老化之 12 月齡至 24 月齡 C57BL/6JNarl 品系高齡小鼠,可運用於老年醫學研究、延遲老化功能評估及退行性疾病研究。同時也建立高齡鼠分析資料庫,涵蓋高齡小鼠的行為及病理表現型、中樞神經基因表現、腸道微生物、代謝體學、免疫學及骨骼密度、血液幹細胞、生殖 (精蟲品質) 等數據資料,提供研究人員參考,支援高齡化趨勢所需之相關研發需求。

建立高品質小鼠胚幹細胞及囊胚注射宿主,征服艱難案例,讓世界看見台灣

國研院動物中心於 2013 年以高效率基因改造技術,成功叩關加入國際小鼠表現型分析聯盟,持續與國際頂尖團隊進行跨國合作。每年承接全球遭遇技術瓶頸、開發艱難卻急切需求的基因標的鼠開發清單 20 案,涵蓋心血管、腫瘤、神經性疾病、發育及視覺感官等疾病相關基因。國研院動物中心因應開發需求,自行建立常用小鼠品系 C57BL/6N 之高品質小鼠胚幹細胞,同時開發利用表現綠色螢光蛋白之白化鼠作為囊胚注射宿主,可以利用是否表現螢光來快速篩選所需的基因標的鼠,不僅縮短後續篩選配種之程序、減少動物使用,更克服高難度基因標的鼠產製過程中的障礙,逐步征服國際上原本無法開發的基因標的鼠清單,讓世界看見台灣。