编者：资源增量是实验动物科技发展的核心任务，是实验动物对生命科学研究提供支撑和服务的基础和保障。自上世纪80 年代以来，我国老一辈实验动物科学家苦心孤诣，在实验动物资源研发工作中取得的多项开创新成果。

1988 年《实验动物管理条例》发布实施，在实验动物工作规范化、法制化管理，保障实验动物和动物实验的质量，推动我国科技发展和民生保障等方面发挥了重要作用。特别是在实验动物资源标准化、新品种/品系开发和动物模型创制方面，取得了令人瞩目的成果。

为此，借“科技资讯”之窗，陆续推出我国实验动物专家在此领域所作的工作及取得的应用成果。

以基因编辑技术为基础，创建集模式动物研发与药物筛选评价服务一体化的技术平台

--记百奥赛图基因生物技术有限公司

沈月雷

百奥赛图基因生物技术有限公司（以下简称“百奥赛图”）总部现坐落于北京亦庄生物医药园区，是一家服务于全球科研单位及医药企业的综合性生物医药CRO 公司。从2008 年成立最初专注于为科研客户提供定制化基因编辑动物模型服务，到如今发展出包括基因编辑，动物生产，药理药效服务和抗体药物研发在内的四大核心业务平台，百奥赛图创立十年的发展过程正是这个时代新药研发产业转型的一个缩影。

2008 年6 月，在美国马萨诸塞州伍斯特市，创始人沈月雷博士发起成立了Biocytogen 生物技术公司，希望利用基因打靶技术开发出加速新药筛选过程的动物模型，百奥赛图由此应运而生。2009 年8 月，百奥赛图成功研发出第一个小鼠模型，IL17a-IRES-EGFP 基因敲进小鼠。在之后的短短几个月时间内，这个小鼠模型被授权给全球近百家大学、研究所和医药企业所使用。时至今日，这个模型小鼠已经广泛应用于治疗牛皮癣特效药的新药研究。第一个小鼠模型的成功标志着百奥赛图正式进入模式动物行业。为了更好的组建团队，将基因编辑模式小鼠进行标准化，产业化，2009 年底，沈月雷博士决定回国创业，成立了北京百奥赛图基因生物技术有限公司，地点选在了中关村生命科学园。

模式生物概念起源于二十世纪初，是指被生物学家选定的用于生命科学基础研究，揭示某种具有普遍规律生命现象的生物物种。实验动物作为模式生物的一大分支，是现代生命科学基础研究和新药开发所必不可少的工具之一。发达国家实验动物开发和使用发展历史久远，可追溯到19 世纪末20 世纪初，无论是常规实验动物还是利用化学、物理、手术及转基因等技术制备的各种用于生命科学基础研究和药物研发的动物模型，在市场经济条件下，已经成为专业化商品，并形成了链条完整的模式动物生产、供应与应用服务体系，被列为国家战略储备资源。例如成立于1929 年的Jackson Lab 是目前全世界范围最大的模式小鼠资源中心，主要从世界各大科研院所收集、保存和供应模式小鼠各种新品系，用于生命科学基础研究和药物研发；成立于1947年的Charles River 公司则是全世界排名第一的模式动物供应与药效检测服务商。正是有这样专业从事实验动物开发、供应与应用服务公司的存在，有力的支持了以美国为代表的发达国家基础研究和医药产业的快速发展，以及对世界范围实验动物行业的垄断。

而在中国，实验动物行业起步于80 年代以后，于1982 年召开了第一次全国实验动物科技工作会议，代表中国实验动物学科和实验动物行业进入正规发展阶段。相比发达国家，我国实验动物无论在培育的动物品系/品种、动物质量、模型制备技术、产业化/商品化供应等方面都存在较大差距，一直以从国外引进和少数科研机构、实验室的研究开发为主。因技术壁垒和知识产权保护等限制，很多重要的品系和动物模型都无法引进和使用，极大的限制了我国生命科学基础研究和医药产业的发展。近20 年来我国通过863 计划、科技支撑计划、科技重大专项等项目的资助和支持，推动了我国实验动物资源的发展。特别是近10 年来陆续出台的诸多促进生物制药产业发展政策以及海外高端人才吸引政策，极大促进了中国生物技术以及生物医药产业的发展，由此导致产业界和学术界对模式动物需求和使用越来越迫切。

特别是从2008 年开始，大量国际高精尖生物医药人才选择回国发展，这批人才极大的推动了国内市场对于基因编辑动物模型的需求，也为百奥赛图的发展带来了机遇。利用基因打靶技术编辑小鼠基因是上世纪90 年代发展起来的新技术， 于2007 年获得诺贝尔生理学或医学奖，由于这项技术的流程复杂，当时国内科研工作者很少自己开发新的模式小鼠。高端人才回国带来了市场的需求，而百奥赛图的出现，正是填补了国内基因编辑动物模型定制服务市场的空白。从2009年下半年开始，经过一年半时间的研发，百奥赛图12 人的初创团队分离出了稳定的C57BL/6 品系的小鼠胚胎干细胞，并实现了高效基因打靶。使用这一品系胚胎干细胞获得的基因编辑小鼠，省去了数年的回交过程。2011年4月起，百奥赛图基因编辑模式动物开发技术平台正式对外服务。公司国内第一个课题订单于2011年4 月16 日开始，到2011 年10 月30 日完成（获得杂合子F1 代小鼠），全部工作所用时间不到7 个月，比国外同类公司快一半的时间，高效率的服务极大地增加了公司在国内外同行业的竞争力。到2011 年12 月底，公司共获得国内外委托课题77 个。

发展至今，百奥赛图基因编辑技术平台仍然是公司发展的基石。过去几年，新的基因编辑技术CRISPR/Cas9的出现，使基因改造变得相对容易，可是准确实现基因敲进仍是技术瓶颈。基于CRISPR/Cas9 技术，百奥赛图开发除了高效的基因编辑系统Extreme Genome Editing System (EGE),将基因敲进的效率提高了10-20 倍。

现在基因编辑技术平台已经建立起由“独特的基因打靶载体构建技术”、“传代稳定的C57BL/6 遗传背景的小鼠胚胎干细胞”、“精确的显微注射系统”组成的基因编辑小鼠/大鼠开发服务平台。并紧跟国际前沿，构建起以小鼠ES 细胞基因同源重组技术、TALEN 基因敲除技术和自主开发的高效基因组编辑EGE 系统（基于CRISPR/Cas9）为核心的三大基因编辑技术体系。截止目前，利用三大技术系统，公司已完成基因编辑大/小鼠项目近1500 个，细胞系项目近300 个；为国内500 多家和国外100 多家科研机构、高效、医药企业提供动物模型定制开发服务，成为中国最大的基因编辑动物模型服务提供商。

2012 年是百奥赛图发展的第一个转折点，这一年公司完成了A 轮融资，获得了百奥财富中国基金（BioVedaChina）的3500 万注资，并且迁址到位于北京经济技术开发区的亦庄生物医药园。融资带来了团队和场地的扩张，到2014 年，百奥赛图团队规模达到80 多人，实验和办公面积增加到2000 多平米。其中包括分子生物学实验室3 个，胚胎干细胞培养室3 个，研发室1 个。快速的发展带来新的思考。随着公司的扩张，管理成本与人力成本也随之快速增长，为了让公司可持续发展下去，公司必须做出改变。于是2014 年，公司经历了第一次转型，由单一提供基因编辑动物模型制备服务的CRO 公司转型为一个产品公司。2014 年4 月，百奥赛图在江苏省海门市临江新区成立子公司（百奥赛图江苏基因生物技术有限公司），投入建设8500 平米国内最大单体动物房，用于将研发成功的重要疾病动物模型进行快速扩繁，该设施已通过国际AAALAC 认证，并于2016年中开始对外供应动物，每年供应动物数量可达到40 万只。这次动物房建设的投入为百奥赛图之后大批量供应模式动物打下了坚实的基础。

2014 年，恰逢肿瘤免疫治疗时代的到来，百奥赛图开始研发第一个肿瘤免疫检查点人源化小鼠模型，即PD-1 人源化小鼠模型，同时开发出相应配体靶点人源化的同品系小鼠肿瘤细胞，将此肿瘤细胞接种于人源化小鼠体内，成功构建出免疫检查点抑制剂类药物有效的临床前药效评价模型。免疫检查点人源化小鼠模型的成功开发为百奥赛图打开了药企客户的大门，也为百奥赛图向一个产品公司的转型提供了明确的方向。同一年，公司决定全力投入开发30 余种免疫检查点人源化小鼠模型。基于这一决定，百奥赛图成为国内外最早开始批量化开发免疫检查点基因人源化小鼠模型（例如PD-1、PD-L1、OX40、CTLA4 等），并在该类模型体内开展抗人抗体药效检测与评价服务的公司。很多模型属于世界首创，目前处于市场独占地位。除可提供动物体内药理药效检测和评价服务外，百奥赛图已建立了完善的抗体药物PK/PD 检测、毒理学检测和细胞学检测等体外检测服务，形成了较全面的体内外综合药效检测和评价服务体系。截至2017 年底，百奥赛图向包括安进、赛诺菲、礼来、默克、罗氏等跨国药企在内的国内外近100 家医药研发企业提供模式动物供应、药理药效评价和抗体研发外包服务。公司目前正在投入开发新一批的药物靶点基因人源化小鼠模型。

依托强大的基因编辑技术平台，百奥赛图自主开发了除靶点基因人源化小鼠模型外的其他明星产品，其中重度免疫缺陷B-NDG®小鼠，因缺失功能性T、B 和NK 细胞，是目前国际公认的免疫缺陷程度最高、最适合人源细胞或组织移植的工具小鼠。可广泛应用于免疫系统疾病、传染病、肿瘤等领域的研究和应用。比如利用重度免疫缺陷B-NDG®小鼠移植人源肿瘤细胞或组织，构建人源肿瘤异种移植PDX 模型或CDX 模型，可代替患者本身进行多种药物的药效筛选和评价，达到肿瘤精准治疗的目的。另外，可在B-NDG®小鼠体内移植外周血单核PBMC 细胞或造血干细胞CD34+，在小鼠体内重建人免疫系统，再通过接种人源肿瘤组织构建PDX 模型，该模型可以更好的模拟人体原有生长环境，最大程度的保留肿瘤自身的特征，进而使得药效检测与评价结果更可靠。该模型的成功制备和规模化繁殖供应，打破了国外同类模型的垄断，满足了国内客户对该模型的迫切需求。

2015 年10 月，中国高新投资集团领投、百奥财富跟投，百奥赛图完成B 轮融资。新资本的注入加速了江苏海门动物中心的建设，也为百奥赛图的进一步转型提供了可能。2016 年下半年，得益于公司特有的免疫检查点人源化小鼠模型，百奥赛图在综合基因编辑技术平台、动物规模化繁殖供应平台以及药理药效检测平台资源的基础上，建立了百奥赛图独特的抗体药物发现服务平台。该平台配备有国际一流水平的实验设备和仪器，包括Biacore T200 蛋白相互作用分析仪、AKTAavant 蛋白纯化系统、Intellicyt iQue Plus 高通量流式细胞仪、Accuri C6 流式细胞仪、1260 Infinity 液相色谱仪、ClonePix 2 全自动荧光挑克隆仪等。年均可完成20 多个靶点抗体药物的研发服务。与传统抗体药物研发技术路线不同之处，在获得小鼠腹水或细胞表达纯化抗体后，直接利用靶点基因人源化小鼠等动物模型进行体内药效检测和筛选，获得肿瘤抑制效果最好的目标抗体后，再通过序列改造和体外检测等方法获得优化抗体，进入后续CMC 中试生产和临床申报。利用该方法可快速筛选获得体内药效最优抗体药物，将临床前研发时间缩短近50%，且动物体内药效检测结果可帮助更好的预测后期临床试验结果，提高成药性。经过近2 年的实验优化和技术建立，抗体药物研发服务平台于2018年初正式对外开展服务业务，目前已为客户完成10 个靶点的抗体药物发现服务，已有6 个抗体药物进入CMC阶段。

公司发展持续进化的策略促使百奥赛图可以不断完善自己的产业链。百奥赛图经过10 年的快速发展，从最初不到10 人的创业团队发展到目前拥有750 余名员工；从不足50 平米的实验室发展到目前拥有超一万平米的动物设施和一万两千平米办公、实验环境。但这些仍难满足国内外市场对基因编辑模式动物产品及药物临床前开发服务等方面的巨大需求。2018 年4 月，百奥赛图完成由招银国际领投，国投创业、本草资本、同创伟业和原禾原点跟投的C 轮融资。为了更好的为美国及其它国外客户提供高质量的药物体内药效研究服务以及基因打靶服务，2018 年6 月，百奥赛图波士顿子公司在美国马赛诸塞州波士顿地区正式成立。为了保持公司高速发展，继续扩大各项业务能力，更好的为广大客户提供专业优质服务，在各级政府和资本方的大力支持下，公司在2018 年开始了两个国内基地的建设，一是位于北京大兴生物医药基地的研发总部（动物设施一万两千平米），二是位于江苏海门临江新区II 期“百奥赛图-中国模式动物基地”（动物设施三万平米）。

这两个项目建成后，百奥赛图将拥有国内规模最大的模式动物中心，可以更好的为国内外客户提供服务。公司作为国内首家专业提供新药研发所需的基因打靶模式动物开发与药物研发服务的商业公司，通过技术与资本的结合，经过10 年的发展已经建立起包括国际领先的基因打靶技术实力，填补空白市场的模式动物品系及其药物研发应用，涵盖制药企业、医疗机构与科研院校的优势市场覆盖率以及参与国家模式动物用于新药研发的使用标准制定等在内的核心竞争优势，形成了具有市场感召力的品牌地位。公司成立以来，先后取得了国家“高新技术企业”、“北京市新技术新产品（服务）”、“中关村高新技术企业”、“北京市专利试点单位”、“北京市级企业科技研究开发机构”等资质和荣誉。承担了“国家科技支撑计划”、“国家重点研发计划”、“国家自然科学基金”、“北京市科技型中小企业技术创新基金”、“北京市战略性新兴产业科技成果转化基地科技创新项目”等多项省部级以上重大科研项目，以及北京经济技术开发区、江苏省和海门市等地市级科研项目和荣誉资质等。先后申请50 多项发明专利，已获得2 项中国发明专利授权，其余均处于实审中，包括18 项国际PCT 专利和2 项美国专利。并已获得20 多个商标注册授权。

秉持为人类健康事业发展服务的信念，百奥赛图致力于重塑药物研发流程，基于基因编辑技术，提供从基因编辑模型制备，靶点验证，到抗体开发，临床前药理药效及安全评价的一站式新药研发服务，助力全球药企开发创新药物。立足中国，服务全世界。

参考文献

［1]叶玉江等. 中国实验动物资源调查与发展趋势. 科学出版社, 2018.01.

［2]徐平. 2011. 实验动物新资源开发、保存和共享利用. 中国比较医学杂志，21(10,11):48-56.

［3]秦川. 2017. 中国实验动物学科发展40 年. 科技导报，第24 期.

［4]Capecchi MR. 2005. Gene targeting in mice: functional analysis of the mammalian genome for the twenty-first century. Nat Rev Genet. 6(6):507-12.

［5]Caj T, et al. 2013. ZFN, TALEN, and CRISPR/Cas-based methods for genome engineering. Trends Biotechnol. 31(7):397-405.

［6]Cermak T, et al. 2011. Efficient design and assembly of custom TALEN and other TAL effector-based constructs for DNA targeting. Nucleic Acids Res. 39(12):e82.

［7]Jabalameli HR, et al., 2015. Zinc finger nuclease technology: advances and obstacles in modelling and treating genetic disorders. Gene. 558(1):1-5.

［8]Kim YG, et al. 1994. Chimeric restriction endonuclease. PNAS. 91(3):883-7.

［9]Mali P, et al. 2013. RNA-Guided human genome engineering via Cas9. Science. 339(6121):823-6.

［10]Ran FA, et al. 2013. Genome engineering using the CRISPR-Cas9 system. Nat Protoc.8(11):2281-308.

［11]Ran FA, et al. 2015. In vivo genome editing using Staphylococcus aureus Cas9. Nature.520(7546):186-91.