免疫低下的啮齿类动物作为双色肿瘤模型制造技术

本发明专利技术描述免疫低下的啮齿类动物，其经过修饰在基本所有组织中表达荧光蛋白。这些啮齿类动物可用作基因表达，肿瘤进展和血管生成的模型。本发明专利技术也提供了模型系统，其中发射第一种颜色的荧光的异体组织被移植到宿主，该宿主经过修饰在基本所有组织中发射第二种颜色的荧光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及免疫低下的转基因啮齿类动物(包括无胸腺裸鼠)的产生及用途，所述动物可被观察到在多处组织表达荧光蛋白，并保持它们的免疫低下的状态。所述啮齿类动物可用于进行细胞和组织的全身光学成像(wholebody optical imaging)，包括观察存在于所述啮齿类动物中的肿瘤及转移，尤其是带有两种不同发射光谱的荧光蛋白的肿瘤。
技术介绍
不存在底物但存在刺激性照射(stimulating radiation)时可发光的荧光蛋白已被用作研究工具多年。了解最多并最先被使用的此种蛋白是从维多利亚发光水母(Aequorea victoria)分离的绿色荧光蛋白(GFP)，但大量这种蛋白已从其他来源分离或通过合成获得，它们显示了多种发射峰值(emissionmaxima)，所以术语GFP已被用于描述在可见光的全部光谱，包括红，蓝，和黄中出现的蛋白。见例如Delagrave，S.等，BioTechnology(1995)13151-154；Heim，R.等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1994)9112501-12504。已经成功修饰了若干生物体来表达这些荧光蛋白。所述生物体包括隐形秀丽线虫(Caenorhabditis elegans)(Chalfie，M.等，Science(1994)263802-805)，黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)(Wang，S.等，Nature(1994)369400-403)，斑马鱼(zebrafish)(Peters，K.G.等，Dev.Biol.(1995)171252-257；Amsterdam，A.等，Dev.Biol.(1995)171123-129)，网柄菌(Dictyostelium)和拟南芥(Arabidopsisthaliana)(Sheen，J.等，Plant J.(1995)8777-784；Hu，W.，FEBS Lett.(1995)36933-1-334)。Okabe，等，FEBS Lett.(1997)407313-319，已将野生型GFP插入pCAGGS(包含鸡的β-肌动蛋白启动子和巨细胞病毒增强子，β-肌动蛋白内含子和牛的珠蛋白聚腺苷酸化信号-Niwa，H.，Gene(1991)108193-199)并产生了转基因小鼠系(Ikawa，M.，FEBS Lett.(1995)375125-128；和Ikawa，M.，Dev.Growth Diff；(1995)37455-459)。尽管观察到20种以上的这些转基因小鼠品系的肌肉和胰中发射出明亮的绿光，GFP表达不是普遍存在的，并且其他组织的光发射不是肉眼可见的。然而，当修饰的形式(EGFP)被用于这种表达系统时，转基因小鼠在整个机体(从植入前的胚胎到成熟阶段)中表达EGFP转基因。与绿色的雄性精子受精的野生型卵子在两细胞阶段不是绿色的，但在随后的胚胎发生阶段之后变绿。新生体(Newborn)发绿色荧光。血管在携带EGFP的品系中被归类为‘明亮的’。这些动物的毛发不是绿色的。转基因小鼠除了毛发和红细胞外为均一的绿色。脑，肝，肾，肾上腺和睾丸，肺，肌肉，心脏，小肠，和脂肪组织，胸腺，脾和睾丸细胞在用蓝色激发光照射时发绿色荧光。转基因小鼠品系除了EGFP表达量显著以外是正常的；因此EGFP不具有毒性。本专利技术所述显示荧光的免疫低下的啮齿类动物的一个实施例见Yang，M.等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA(2003)10014259-14262(十一月第25期)报道。本文引用的文献不是为了承认它们是确认的现有技术。所有对于日期的陈述或关于文件内容的描述都是基于申请人能获得的信息，并非承认所述文件的日期和内容都是正确的。专利技术概述出于未知原因，免疫低下的转基因啮齿类动物，如无胸腺的nu/nu小鼠是稀少的。本专利技术公开了在此种免疫低下的啮齿类动物中产生荧光蛋白的方法。所得的啮齿类动物可用于细胞和组织的体内成像，尤其作为移植的细胞或组织(如肿瘤)的受体，可以在转基因啮齿类动物的GFP表达细胞和组织的背景下观察所述细胞或组织。所以，移植的细胞或组织表达可以看得到的指示物(indicator)，例如但不限于另一种荧光蛋白。可通过与本专利技术转基因啮齿类动物的GFP表达细胞和组织背景相对比来观察移植的细胞或组织。所述的移植细胞或组织可包含肿瘤细胞或另外是癌性的细胞，从而可监测它们的生长性质和/或扩散。也可用免疫低下的转基因啮齿类动物来筛选多种物质对于宿主啮齿类动物组织和移植细胞或组织之间相互作用的影响。所述物质的例子包括调控宿主-移植物相互作用或调控所移植的细胞或组织的生长和扩散的药物或侯选药物。也可用所述啮齿类动物作为表达GFP的细胞或组织的来源来进一步研究和/或移植到其它动物或胚胎。可选的，此种移植是一系列移植，并且可以作为一个实施方案用来研究衰老。移植的细胞可包括胚胎干细胞和成年干细胞。一实施方案中，表达GFP的啮齿类动物是无胸腺的nu/nu小鼠，它是通过将表达GFP的小鼠与nu/nu小鼠杂交来获得的。然后收集F1代并彼此杂交来产生后代，其中包括表达GFP的nu/nu小鼠。然后用来自F1×F1杂交的表达GFP的雄性和雌性nu/nu小鼠产生表达GFP的nu/nu小鼠后代。所得的小鼠可与不表达GFP的nu/nu小鼠杂交，来维持表达GFP的nu/nu小鼠。用同样的策略可以得到其他免疫低下的啮齿类动物，如免疫低下的大鼠，其中免疫低下的品系与经修饰能表达荧光蛋白的正常品系杂交。因此本专利技术一方面针对免疫低下的转基因啮齿类动物，其在基本所有组织中表达第一种荧光蛋白同时维持其免疫低下的表型。另一实施方案中，本专利技术针对移植了异体(heterologous)组织的此啮齿类动物，所述组织经修饰可表达发射光谱不同于第一种荧光蛋白的第二种荧光蛋白。另一方面，本专利技术针对转基因啮齿类动物，它在基本所有组织中表达第一种荧光蛋白的编码基因，并且它已经移植了表达第二种荧光蛋白的异体组织，该第二种荧光蛋白与所述第一种荧光蛋白发射光谱不同。本专利技术另一方面涉及通过与啮齿类动物接触来分析药物对肿瘤宿主相互作用的影响的方法，该啮齿类动物表达第一种荧光蛋白且携带表达颜色不同的第二种荧光蛋白的肿瘤细胞，该方法包括使所述啮齿类动物与药物或方案(protocol)接触，并观察对宿主中包含的肿瘤细胞的作用。附图简述附图说明图1是植入免疫低下的小鼠后常位(orthotopically)生长的人结肠癌的全身成像。该肿瘤表达红色荧光蛋白，宿主显示出发绿光的荧光蛋白的全身表达。图2A-2D显示了免疫低下的宿主中巨噬细胞的实时相互作用，所述巨噬细胞用绿色荧光蛋白标记，癌细胞用红色荧光标记。该图显示了初始接触(图2A)，吞没(engulfment)(2B)，巨噬细胞中吞没的癌细胞(2C)，及被巨噬细胞消化的癌细胞(2D)。图3显示了本专利技术转基因小鼠与非转基因裸鼠的对比。
技术实现思路
本专利技术涉及表达GFP的免疫低下的啮齿类动物如无胸腺的nu/nu小鼠以及其制备方法和用途。所述啮齿类动物在基本所有组织中表达GFP，优选其水平使其发射的光可被肉眼看见。所述啮齿类动物是免疫低下的(例如无胸腺的nu/nu小鼠)，并可用作例如接受本文档来自技高网...

【技术保护点】
免疫低下的转基因啮齿类动物，其在基本所有组织中表达第一种荧光蛋白，并维持其免疫低下的表型。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨萌，埃利吉奥雷诺斯，徐明旭，姜平，
申请(专利权)人：抗癌公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]