医学实验小鼠品系命名的应用

2019-06-01 10:00王谦张晓娟
中国卫生标准管理 2019年7期
关键词:同源品系命名

王谦 张晓娟

小鼠(mouse)因与人类间存在大量的同源基因,一直作为人类在疾病研究时最理想、最常用的重要模型动物[1],是广泛应用于生命科学、神经科学、生理心理学和神经精神药物学等研究领域的实验动物之一,是医学研究领域重要的优势资源,也是目前应用最广泛,研究最详尽的实验动物,并成功地培养出很多品系。小鼠的品种和品系很多,是实验动物中培育品系最多的动物。如以肿瘤研究需要培育的品系,为研究各种人类疾病需要培育的品系,为供药物和代谢等研究需要培育的品系,为不同研究领域所培育的品系等等。随着医学科学技术进步,特别是基因工程技术的发展,对实验小鼠的品系资源也提出了更高的标准和要求,需要与研究方向、应用结果等对接,需要提供更加具有靶向作用的高质量的实验品系,需要实施精准高效的质量管理和控制,以期为精准医疗服务提供可靠的实验资源、理论数据和技术支撑[2]。同时,需要追踪世界前沿动态,掌握国际标准,实现专业领域国际接轨。在国际,对实验小鼠品系命名始于1952年,由国际小鼠标准化遗传命名委员会(International Committee on Standardized Genetic Nomenclature for Mice)研究制订了命名准则[3],并开始运行且每年进行更新修订[4]。但我国一直未对此进行统一要求,目前在实验动物研究机构,在各动物实验室中,在各种相关文献报道中,包括有关管理部门的质量检测报告中[5],对小鼠品系名称没有统一标准,表达不一,存在使用或部分使用、不用等情况[6-8]。鉴此,对实验小鼠品系进行标准化命名、分类管理,形成规范命名体系,有利于实验动物资源的行业规范管理,达到统一规范用语和实验质量的精准控制,有利于提供更加优质的实验资源,实现实验动物资源标准化管理的国际接轨,更好的为各类研究培育标准化、名称规范的实验小鼠品系。

1 资料与方法

1.1 标准依据

根据国际小鼠标准化遗传命名委员会(International Committee on Standardized Genetic Nomenclature for Mice)制定的命名准则[4],对各实验小鼠品系进行命名。

1.2 实验小鼠品系名称的制定准则

1.2.1 具有自发突变的小鼠的命名 自发突变非常罕见,可能会改变品系的正常表型。应用具有自发突变的小鼠可用于阐明基本的生物学过程,研究基因突变与疾病表型之间的关系,以及模拟人类疾病。命名方法:基因符号用斜体表示。隐性基因的符号以小写字母开头,显性,半显性和共显性基因的符号以大写字母开头,后跟小写字母。不同等位基因可以用基因符号的上标表示当通过将纯合子交配在一起来维持近交品系背景中的突变时,所有后代都是受影响的突变体(表型上表现为基因突变)。

1.2.2 基因工程小鼠的命名 化学诱导和靶向突变的命名遵循与具有自发突变的小鼠所述相同的命名方法(参见“具有自发突变的小鼠的命名方法”)。等位基因在上标标明通过化学诱变或靶向突变(targeted mutation,缩写为“tm”),接着是实验编号和实验室注册码(例,APOA1tm1Unc)。

1.2.3 克隆突变的命名 1994年,国际小鼠标准化遗传命名委员会投票决定克隆化基因上标符号来表示突变。例如,髓磷脂碱性蛋白(Mbp)基因中的shiverer(shi)突变记作Mbpshi。如果原始突变符号已经有上标,则突变和等位基因上标符号记在新上标中的同一行中并使用连字符连接。例如,髓磷脂不足(shimld)突变成为Mbpshi-mld。当在克隆化候选基因中发生突变时,基因符号的第一个字母保持大写。例如,黑皮质素1受体(Mc1r)基因的隐性黄色(e)和黑色(Eso)等位基因记为Mc1re和Mc1r E-so。突变等位基因名称保持不变。

1.2.4 同源品系的命名 大部分基因工程和突变小鼠品(Genetically Engineered&Mutant Mice,GEMM)是同源品系。通过反复回交将突变从一个遗传背景转移到另一个特定的近交系品系产生同源品系。除了已转移的基因位点和染色体的连锁片段,同源品系和交配近交系的其他所有基因位点都是相同的。该片段的大小和其他染色体上转移等位基因的可能性取决于回交世代的数量。经过十代回交(N10),该品系可以被认定是完全同源的。而经过多于5代但少于10代回交的品系称为始祖同源品系。同源品系由包含受体品系(通常缩写),句号“.”,供体品系(通常也缩写),连字号以及差异基因座或基因座和等位基因的斜体符号(例,B10.129P-H12b)。当供体品系不是近交系或复合型时,使用表示同源的符号“Cg”。

许多同源品系的遗传背景是C57BL / 6J和129亚型的混合品系(记为B6;129,B6;129P或B6;129S)。一些同源品系的背景品系是未知的,源自两个以上的始祖品系,或者遗传贡献来源于未知或远交来源的,这种同源基因的背景通常被记为“STOCK”。

2 结果

依据对各实验小鼠品系的命名准则,从实验小鼠选种、育种、培育饲养、观测、实验数据采集、汇总、分析、报告、实验室管理、质量控制及实验品类选择、推荐、使用等整个过程进行规范和分类管理,实施标准化质量控制,达到数据采集分析精准、质量可控、用语规范、表达一致、便于应用。

各实验小鼠品系命名,依据命名准则及目前实验小鼠品系,确定实验小鼠各品系命名,见表1。

3 讨论

实验小鼠品系的标准命名体系在上世纪40年代已经国际应用。国际小鼠标准化遗传命名委员会于1952年制定了实验小鼠品系名称的准则,标志着实验小鼠资源实行国际化的规范化管理和标准化的质量控制体系将逐步建立和完善。目前,有关实验小鼠品系命名的最新版本发布于2006年,并每年进行修订[9]。对此,我们应紧跟国际行业发展步伐,追踪科技领域前沿,掌握和运用国际标准,提升国际化水平。

表1 实验小鼠品系命名实例

目前我国尚未就实验小鼠品系命名进行统一标准制定和标准化管理。此方面的研究和系统规范体系目前尚处于空白状态。笔者国内仅查询到两篇对单个实验品系的命名的论述,且时间较早。对此,我们应该根据国际通用标准,探讨和设计对实验小鼠品系做规范命名及有关标准制定的必要的市场调研、论证、资料搜集等前期准备,具有前瞻性、指导性、操作性。

从实验动物的管理方面,有利于实现实验小鼠的全程标准化管理。以研究需要为导向,在实验小鼠的选种、育种时,即进行标准化命名,便于在今后的培育饲养、观测、实验数据采集、分析及质量控制等环节进行分类管理,直至为研究项目选择、使用和研究成果的表达等,均采用一致的、规范的、可追溯的实验小鼠品类,形成行业规范[10-11]。同时,有关管理部门对实验动物质量抽检结果在各品系、各送检部门、各批次等方面的动态变化结果[5]也需要统一的行业标准来支持结果的运用。

从实验动物质量控制方面,有利于实验小鼠分类管理和质量控制。同时,基础实验室间、科技成果表述中如果名称不一致、不规范等会影响科学的严谨性。因此,对实验小鼠品系进行统一规范命名对行业管理、经验交流、国际同步等具有重要的现实意义,也便于实验资源质量控制的统一标准、统一标注、统一执行。

从实验动物的使用方面,有利于实现实验小鼠供给与使用的无缝对接。实验动物的选种、育种及培育是有方向性的,是根据实际需要进行分类管理。而实验动物研究机构和使用对象数量众多、需求不一,需要进行全行业管理,规范环节、名称等是实际工作需要和必要的。

实施实验小鼠品系标准化命名,是一项系统工程[12]。需要构建相关权威组织、专家团队等组织架构,需要研究设计适合我国国情和实际需要的行业标准、运行模式,需要在实际应用中逐步总结经验、修改完善,最终达到标准化管理、规范化执行及国际接轨。

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