KRAS（Kirsten大鼠肉瘤2病毒癌基因同源物）基因是一种原癌基因，编码一种称为KRAS的小GTP酶转导蛋白，该酶在活性三磷酸鸟苷(GTP)和非活性二磷酸鸟苷(GDP)的结合状态之间切换，参与调控细胞生长，分化等生理过程。

在不同肿瘤中kras基因突变

KRAS突变以单碱基错义突变为主，其中 80%以上发生在12号氨基酸，由甘氨酸突变为其他残基。常见的突变类型包括半胱氨酸（G12C）、天冬氨酸（G12D）和缬氨酸（G12V），突变的KRAS蛋白处于 KRAS-GTP 活性状态，持续激活下游通路，促进肿瘤的发生发展。在不同的肿瘤中，KRAS突变的类型不同，如胰腺癌和结肠癌中最常见的突变亚型为 G12D，而在肺癌中最常见的突变亚型为 G12C（约占50%）。

图1. KRAS GTPase循环

图2. 三种癌症中KRAS12号氨基酸突变谱

一、KRAS突变驱动肺腺癌选用cre工具鼠模型

肺癌是最常见的癌症，具有积极的临床病程和高死亡率。大多数病例在晚期诊断，此时治疗选择有限且化疗效果差。该病具有复杂和异质性的背景，非小细胞肺癌（NSCLC）占患者的85%，肺腺癌是最常见的组织学亚型，几乎30%的肺腺癌是由激活的KRAS突变驱动的[1]。

集萃药康深利用基因编辑技术对KRAS G12C和KRAS G12D进行改造，并通过与肺癌组织特异性cre工具鼠配繁，

使其自发形成肺癌，可用于KRAS G12C和KRAS G12D肺癌研究及相关药物筛选。

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模型品系推荐1：KL自发肺癌模型

大多数肺腺癌起源于肺泡 2 型(AT2)细胞或其祖细胞，Lyz2 在 AT2 细胞表面有一定表达。集萃药康建立 B6-KRAS G12D/wt;Lyz2-iCre 小鼠模型,通过 Cre loxp 系统，小鼠肺部表达 KRAS G12D。

部分验证数据如下：

图3. KL小鼠病理检测

在KL小鼠6w、10w和13w时取小鼠肺、脾和胸腺，进行石蜡包埋，HE染色，发现小鼠6w肺部肿瘤高发。

模型品系推荐2：KS自发肺癌模型

表面活性蛋白C（SP-C），是肺表面活性蛋白之一，由SFTPC基因编码,在AT2细胞中表达较高，集萃药康利用该基因启动子建立了Sftpc-IRES-iCre 小鼠模型。将其与条件性表达KRAS G12C小鼠模型  KRAS-FLEX-G12C配繁，KRAS 基因中的序列发生倒转和删除，KRAS G12C 蛋白在 ATII 细胞中以内源性水平开启表达，从而诱发了肺癌的发生。

部分验证数据如下：

图4. KS 小鼠病理分析

14w和20w的KS小鼠肺脏实质内见多个肿瘤细胞结节，肿瘤细胞部分呈实性生长，边界清晰，经统计发现，KS小鼠14w时肺癌高发。

模型品系推荐3：KPS自发肺癌模型

在所有恶性肿瘤中，50%以上会出现肿瘤抑制基因p53的突变,当基因缺失或突变导致P53活性丧失时，正常细胞失去控制其生长和死亡的能力，使细胞不受控制的增殖而发生癌变。为助力肺癌研究及肺癌治疗方式，集萃药康建立了KPS（KRAS-FLEX-G12C; B6-p53 LSL- R172H; Sftpc-IRES-iCre）小鼠模型。KRAS G12C 和P53 R172H 蛋白在ATII细胞中以内源性水平开启表达，从而诱发了肺癌的发生。

图5. KPS 小鼠病理分析

KPS小鼠在12w时监测到肺部肿瘤

二、携带KRAS基因突变胰腺癌选用动物模型：

胰腺癌是一种顽固的癌症，是 5 年生存率最 低的癌症之一，KRAS癌基因在胰腺肿瘤的启动和维持中起着关键作用，其信号网络是治疗干预的主要靶标。大约85%的胰腺癌是胰腺导管腺癌（PDAC），约90%的胰腺导管腺癌（PDAC）患者携带KRAS基因突变。

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通过B6-KRAS-LSL-G12D、B6-p53R172H和B6-Pdx1-iCre三种基因工程小鼠配繁获得的阳性小鼠，即KPC小鼠，KPC小鼠从出生后表现为慢性持续进展的癌前病变，部分动物可以进展为侵袭性和转移性癌，很好地模拟了人胰腺上皮内瘤变（PanINs）逐渐进展为PDAC的病理过程。

图6. B6-KPC 小鼠病理分析

B6-KPC小鼠在10周龄时发展为胰腺导管癌，癌细胞呈腺样排列，肝脏和肺内出现炎性病灶；12周龄时，B6-KPC小鼠胰腺上皮内瘤变并发胰腺导管癌。

除提供胰腺癌自发肿瘤模型外，集萃药康自主构建mPAKPC背景小鼠模型，将B6-KPC小鼠肿瘤块分离再次接种到野生型B6小鼠体内，获得的mPAKPC小鼠具有稳定传代和生长动力学清晰的优势，同时布局了基于mPAKPC的细胞系分离建系及皮下、原位或转移瘤模型构建服务，并开展相应的体内药效验证。

图7. mPAKPC模型构建策略

此外，将 B6-KRAS-LSL-G12D小鼠与 B6-Alb Cre 小鼠（肝脏细胞中表达 Cre重组酶），后代小鼠在 36 周时，发展为肝胆管瘤，整个肝组织被覆肿瘤组织，该模型可用于研究肝癌的发生发展。

KRAS相关品系模型资源介绍

参考文献：

[1] Rajwanth Veluswamy,Philip C Mack,  Jane Houldsworth , et al. KRAS G12C-Mutant Non-Small Cell Lung Cancer: Biology, Developmental Therapeutics, and Molecular Testing. J Mol Diagn. 2021;23(5):507-520.