经遗传修饰的非人动物及其使用方法技术

一般而言，本发明专利技术涉及表达人多肽的经遗传修饰的非人动物及其使用方法。

【技术实现步骤摘要】
经遗传修饰的非人动物及其使用方法本申请是申请日为2013年09月06日、中国申请号为201380046265.9、专利技术名称为“经遗传修饰的非人动物及其使用方法”的专利技术申请的分案申请。对相关申请的交叉引用本申请要求2012年9月7日提交的美国临时申请流水号61/698,002，和2013年3月8日提交的美国临时申请流水号61/775,171的优先权，每篇的内容通过提及完整收入本文。专利技术背景生物医学研究的目的是更好地了解人生理学以及使用此知识来预防、治疗或治愈人疾病。由于对人受试者进行实验的实际和伦理障碍，许多研究是对小型动物模型(诸如小鼠)进行的。然而，小鼠并不是人，并且自动物实验获得的知识不总是适用于人。在此背景中，用人血液-淋巴样系统(HHLS)再殖(repopulate)的小鼠代表一种用于在体内研究人造血和免疫功能的有用小型动物模型。HHLS小鼠是通过将人造血干细胞和祖细胞(HSPC)和/或人胎儿组织移植入免疫应答的先天性和适应性分支有缺陷的接受者小鼠中生成的。在20世纪80年晚期开发出HHLS小鼠的第一种模型(Mosier等,1988,Nature335:256-259；McCune等,1988,Science241:1632-1639；Kamel-Reid和Dick,1988,Science242:1706-1709)，并且自此以后已经经历了一系列改良(Legrand等,2006,JournalofImmunology176:2053-2058；Shultz等,2007,NatureReviewsImmunology7:118-130)。目前作为接受者用于人造血移入的小鼠品系共享三项特征。第一，它们由于编码PRKDC蛋白的基因中的Scid突变(Mosier等,1988,Nature335:256-259；McCune等,1988,Science241:1632-1639)，或者由于两个Rag基因之一的删除(Shultz等,2000,Journalofimmunology164:2496-2507；Traggiai等,2004,Science304:104-107)而缺乏B和T细胞。第二，编码细胞因子受体的共同γ链(γc)的Il2rg基因的删除或突变消除IL-15信号传导，并且导致NK细胞的缺失(Traggiai等,2004,Science304:104-107；Ito等,2002,Blood100:3175-3182)。第三，小鼠巨噬细胞上表达的SIRPA受体和人细胞上的CD47配体之间的相互作用对小鼠巨噬细胞提供抑制信号，并且为人异种移植物赋予吞噬细胞耐受性(Takenaka等,2007,NatureImmunology8:1313-1323；Takizawa和Manz,2007,NatureImmunology8:1287-1289)。在使用含有Sirpa基因中的天然多态性的NOD遗传背景时(Takenaka等,2007,NatureImmunology8:1313-1323；Takizawa和Manz,2007,NatureImmunology8:1287-1289；Legrand等,2011,ProcNatlAcadSciUSA108:13224-13229)或者通过人SIRPA基因的BAC转基因表达(Strowig等,2011,ProcNatlAcadSciUSA108:13218-13223)实现小鼠细胞上表达的SIRPA和人CD47之间的物种间相互作用。在使用NODScidγc-/-(NOG(Ito等,2002,Blood100:3175-3182)或NSG(Ishikawa等,2005,Blood106:1565-1573))或hSIRPAtgRAG2-/-γc-/-(SRG(Strowig等,2011,ProcNatlAcadSciUSA108:13218-13223))小鼠作为接受者时在人HSPC移植后实现高水平的人造血细胞移入。虽然在这些接受者品系中观察到人多谱系造血发生，但是大多数人细胞类型的终末分化、稳态和/或效应器功能是亚最佳的。已经假设此状况是由于由小鼠组织分泌的细胞因子和造血细胞上表达的人受体之间的交叉反应性降低或缺失所致(Manz,2007,Immunity26:537-541；Willinger等,2011,TrendsinImmunology32:321-327)。为了避开此限制，已经开发出数种策略来在小鼠宿主中投递人细胞因子。这些方法包括注射重组细胞因子(Lapidot等,1992,Science255:1137-1141；vanLent等,2009,J.Immunol183:7645-7655)，细胞因子编码cDNA的慢病毒投递(O’Connell等,2010,PloSOne5(8):e12009)，质粒DNA的水动力学注射(Chen等,2009,ProcNatlAcadSciUSA106:21783-21788)，cDNA的转基因表达(Nicolini等,2004,Leukemia18(2):341-347；Brehm等,2012,Blood119:2778-2788；Takagi等,2012,Blood119:2768-2777)或细胞因子编码基因的敲入替换(Rongvaux等,2011,ProcNatlAcadSciUSA108:2378-2383；Willinger等,2011,ProcNatlAcadSciUSA108:2390-2395；Rathinam等,2011,Blood118:3119-3128)。后一种方法具有人基因的更为生理性的表达的优点。此外，若人细胞因子在小鼠受体上不是完全交叉反应性的，则它能在小鼠细胞群体中诱导缺陷，并且对人细胞赋予额外的竞争优势。使用敲入基因替换策略，编码血小板生成素的基因(Tpo)的人源化导致功能性人造血干细胞的维持更好和骨髓中的移入增加(Rongvaux等,2011,ProcNatlAcadSciUSA108:2378-2383)；编码白介素-3和GM-CSF的基因(Il3和Csf2)的替换诱导小鼠肺泡巨噬细胞(AM)的丧失和功能性人AM的发生(Willinger等,2011,ProcNatlAcadSciUSA108:2390-2395)；并且Csf1基因(其编码M-CSF)的替代导致多种组织中人单核细胞的数目增加(Rathinam等,2011,Blood118:3119-3128)。人和小鼠造血-淋巴样系统在许多方面不同(Haley,2003,Toxicology188:49-71；Mestas和Hughes,2004,JImmunol172:2731-2738)。两个物种间的主要差异之一在于它们的白血球(WBC)微分。人血液富含髓样细胞，占总WBC的50-75％。比较而言，小鼠血液以淋巴细胞占优势，并且仅20-30％的WBC是髓样谱系的。此物种差异(尚未了解其功能和进化意义)在常规HHLS小鼠(诸如NOG/NSG或SRG)中没有重演。实际上，人髓样发生在这些宿主中是特别有缺陷的，其中髓样细胞仅占人WBC的5-10％。具有功能性人免疫系统的小鼠的一项应用是开发和测试人疫苗。在历史上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种经遗传修饰的非人动物，其包含基因组，该基因组包含编码下组中至少一种的至少一种核酸：人M‑CSF、人IL‑3、人GM‑CSF、人SIRPA和人TPO，其中所述至少一种核酸与启动子可操作连接，且其中所述动物表达至少一种选自下组的多肽：人M‑CSF、人IL‑3、人GM‑CSF、人SIRPA和人TPO。

【技术特征摘要】
2012.09.07 US 61/698,002;2013.03.08 US 61/775,1711.一种经遗传修饰的非人动物，其包含基因组，该基因组包含编码下组中至少一种的至少一种核酸：人M-CSF、人IL-3、人GM-CSF、人SIRPA和人TPO，其中所述至少一种核酸与启动子可操作连接，且其中所述动物表达至少一种选自下组的多肽：人M-CSF、人IL-3、人GM-CSF、人SIRPA和人TPO。2.一种在经遗传修饰的非人动物中移入造血干细胞和祖细胞(HSPC)的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·A·弗拉维尔，M·曼茨，A·龙沃，T·施特罗维希，T·维林格，A·J·墨菲，S·史蒂文斯，G·雅克波罗斯，
申请(专利权)人：再生元制药公司，耶鲁大学，生物医学研究院，
类型：发明
国别省市：美国,US