BCMA基因人源化非人动物的构建方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种人源化BCMA蛋白、一种人源化BCMA基因、一种BCMA基因的靶向载体、一种BCMA基因人源化的非人动物及其构建方法及其在生物医药领域的应用，利用同源重组的方式将编码人BCMA蛋白的核苷酸序列导入非人动物基因组中，该动物体内能正常表达人或人源化BCMA蛋白，可以作为人BCMA信号机理研究、肿瘤及免疫性疾病药物筛选的动物模型，对免疫靶点的新药研发具有重要的应用价值。药研发具有重要的应用价值。药研发具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
BCMA基因人源化非人动物的构建方法及应用


[0001]本专利技术属于动物基因工程和基因遗传修饰领域，具体地说，涉及一种BCMA基因改造非人动物模型的构建方法及其在生物医药领域的应用。

技术介绍

[0002]BCMA(B cell maturation antigen)，也称TNFRSF17，是肿瘤坏死因子受体超家族(TNFReceptor Superfamily,TNFRSF)的一员，在浆细胞、浆母细胞及扁桃体生发中心的B细胞高表达，在大多数记忆B细胞、T细胞和髓系细胞中不表达，而且其表达量随着B细胞的发育成熟而逐渐增加，是一种B淋巴细胞成熟的标志蛋白，对于B细胞的生存和自身免疫反应发挥重要作用。在组织水平上，BCMA主要表达在脾脏、胸腺、骨髓等组织，在心脏，肾和肺中检测到较低水平表达。 BCMA与其主要配体BAFF或APRIL结合后会引发信号的级联反应，激活MAPK/JNK，NF
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κB等途径，诱导抗凋亡相关蛋白，如Bcl
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2、Bcl
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XL的表达，促进细胞的增殖和存活。
[0003]近年来，已经在胶质瘤、多发性骨髓瘤、霍奇金淋巴瘤，慢性淋巴细胞白血病等患者中发现 BCMA的表达，尤其是在所有多发性骨髓瘤细胞上特异性高表达，使其成为了多发性骨髓瘤临床诊断的重要标志物和热门治疗靶点。目前处于临床前与临床阶段的靶向BCMA免疫疗法主要包括抗体药物偶联物(ADC)、双特异性抗体和嵌合抗原受体T细胞(chimeric antigen receptor Tr/>‑
cells，CAR
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T)，例如GSK的Blenrep、Amgen的AMG
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224、Pfizer的Elranatamab、Regeneron的REGN
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5459 等等，这些药物在临床前及临床研究中表现出显著的疗效，为多发性骨髓瘤患者提供了更多的治疗选择。但治疗过程中出现的细胞因子风暴(Cytokine release syndrome,CRS)、脱靶效应等不良反应仍是亟待解决的问题，更多安全有效的BCMA靶向免疫正在研究中。除了血液系统肿瘤，研究还发现 BCMA与APRIL结合介导的肿瘤细胞增殖在肝癌、卵巢癌、神经系统胶质瘤等实体瘤中起重要作用。此外，BCMA与多种自身免疫性疾病有密切的关系，研究人员在风湿性关节炎病人的血清检测中，发现BCMA的配体APRIL表达明显增高，风湿关节炎累及滑膜表面的BCMA表达亦增加；在系统性红斑狼疮患者中，BCMA的表达水平明显增高，可能还与系统红斑狼疮的疾病活动情况相关；BCMA还可作为炎性肠病(IBD)发病的候选易感基因，其多态性的单倍型可能与溃疡性结肠炎和肠易激综合症的易感性有关。
[0004]实验动物疾病模型对于研究人类疾病发生的病因、发病机制、开发防治技术和开发药物是不可缺少的研究工具。但由于动物与人类的生理结构和代谢系统本身的差异，传统的动物模型并不能很好的反映人体的真实状况，在动物体内建立更接近人类的生理特征的疾病模型是生物医药行业的迫切需求。随着基因工程技术的不断发展和成熟，用人类基因替代或置换动物的同源性基因已经实现，通过这种方式开发人源化实验动物模型是动物模型未来的发展方向。其中基因人源化动物模型，即利用基因编辑技术，用人源正常或突变基因替换动物基因组的同源基因，可建立更接近人类生理或疾病特征的正常或突变基因动物模型。基因人源化动物不但本身具有重要应用价值，如通过基因人源化可改进和提升细
胞或组织移植人源化动物模型，更重要的是，由于人类基因片段的插入，动物体内可表达或部分表达人源蛋白，可作为仅能识别人蛋白序列的药物的靶点，为在动物水平进行抗人抗体及其它药物的筛选提供了可能。然而，由于动物与人类在生理学及病理学方面存在差异，加上基因的复杂性，如何能构建出“有效”的人源化动物模型用于新药研发仍是最大的挑战。
[0005]鉴于BCMA在肿瘤及自身免疫性疾病等治疗领域的巨大应用潜力，为进一步探索其相关生物学特性，提高临床前期药效试验的有效性，提高研发成功率，使临床前期的试验更有效并使研发失败最小化，本领域急需开发BCMA相关信号通路的非人动物模型。此外，本方法得到的非人动物还可与其它基因人源化非人动物交配得到多基因人源化动物模型，用于筛选和评估针对该信号通路的人用药及联合用药的药效研究。本专利技术在学术和临床研究中具有广阔的应用前景。

技术实现思路

[0006]本专利技术的第一方面，提供了一种人源化BCMA蛋白，所述的人源化BCMA蛋白包含人BCMA 蛋白的全部或部分。
[0007]优选的，所述的人源化BCMA蛋白包含人BCMA蛋白胞外区、跨膜区和/或胞质区的全部或部分。
[0008]进一步优选的，所述的人源化BCMA蛋白还包含人BCMA蛋白的跨膜区和/或胞质区的全部或部分。
[0009]优选的，所述的人源化BCMA蛋白包含人BCMA蛋白的胞外区的全部或部分。
[0010]优选的，所述的人源化BCMA蛋白中来自人BCMA蛋白的部分包含人BCMA蛋白的胞外区的全部或部分，进一步优选的，包含人BCMA蛋白胞外区至少20个连续氨基酸，例如包含至少20、 30、40、45、46、47、48、49、50、54个连续氨基酸；优选包含SEQ ID NO：2第1
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47位所示氨基酸序列；或者，包含与SEQ ID NO：2第1
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47位所示氨基酸序列同一性至少为90％、91％、92％、 93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％；或者，包含与SEQ ID NO：2第1
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47位所示氨基酸序列差异不超过10、9、8、7、6、5、4、3、2或不超过1个氨基酸；或者，包含与SEQ IDNO：2第1
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47位所示的，包括取代、缺失和/或插入一个或多个氨基酸残基的氨基酸序列。
[0011]优选的，所述的人源化BCMA蛋白中来自人BCMA蛋白的部分还包含SEQ ID NO：2第48
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54 位所示氨基酸序列；或者，还包含与SEQ ID NO：2第48
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54位所示氨基酸序列同一性至少为 90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％；或者，包含与SEQ ID NO： 2第48
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54位所示氨基酸序列差异不超过10、9、8、7、6、5、4、3、2或不超过1个氨基酸；或者，还包含与SEQ ID NO：2第48
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54位所示的，包括取代、缺失和/或插入一个或多个氨基酸残基的氨基酸序列。
[0012]在一个具体实施方式中，所述的人源化BCMA蛋白来自人BCMA蛋白的部分包含人BCMA 蛋白的跨膜区；或者包含人BCMA蛋白的胞外区；或者包含人BCMA蛋白的胞外区和跨膜区；或者包含人BCMA蛋白的胞外区和胞质区；或者包含人BCMA蛋白的跨膜区和胞质区。
[0013]优选的，所述的人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人源化BCMA蛋白，其特征在于，所述的人源化BCMA蛋白包含人BCMA蛋白的全部或部分。2.根据权利要求1所述的人源化BCMA蛋白，其特征在于，所述的人源化BCMA蛋白包含人BCMA蛋白的胞外区、跨膜区和/或胞质区的全部或部分，优选的，所述的人BCMA蛋白的部分包含人BCMA蛋白的胞外区的全部或部分，进一步优选的，包含人BCMA蛋白胞外区至少20个连续氨基酸，更优选包含SEQ ID NO：2第1
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47位所示氨基酸序列；或者，包含与SEQ ID NO：2第1
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47位所示氨基酸序列同一性至少为90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％；或者，包含与SEQ ID NO：2第1
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47位所示氨基酸序列差异不超过10、9、8、7、6、5、4、3、2或不超过1个氨基酸；或者，包含与SEQ ID NO：2第1
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47位所示的，包括取代、缺失和/或插入一个或多个氨基酸残基的氨基酸序列。3.根据权利要求1或2所述的人源化BCMA蛋白，其特征在于，所述的人源化BCMA蛋白还包含非人动物BCMA蛋白的部分，所述的非人动物BCMA蛋白的部分包含非人动物BCMA蛋白的胞外区、跨膜区和/或胞质区的全部或部分。4.根据权利要求1
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3任一所述的人源化BCMA蛋白，其特征在于，所述的人源化BCMA蛋白的氨基酸序列包含下列组中的任一种：A)SEQ ID NO：11所示氨基酸序列；B)与SEQ ID NO：11所示氨基酸序列同一性至少为85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％；C)与SEQ ID NO：11所示氨基酸序列差异不超过10、9、8、7、6、5、4、3、2或不超过1个氨基酸；或D)与SEQ ID NO：11所示的，包括取代、缺失和/或插入一个或多个氨基酸残基的氨基酸序列。5.一种编码权利要求1
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4任一项所述人源化BCMA蛋白的核酸。6.一种人源化BCMA基因，其特征在于，所述的人源化BCMA基因包含人BCMA基因的部分。7.根据权利要求6所述的人源化BCMA基因，其特征在于，所述的人BCMA基因的部分包含人BCMA基因的1号外显子至3号外显子的全部或部分，优选的，包含1号外显子的部分和2号外显子的部分，其中1号外显子的部分至少包含50bp的核苷酸序列，2号外显子的部分至少包含5bp的核苷酸序列，优选的，还包含1
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2号内含子。8.根据权利要求6或7所述的人源化BCMA基因，其特征在于，所述的人BCMA基因的部分包含SEQ ID NO：5所示的核苷酸序列；或者，包含与SEQ ID NO：5所示的核苷酸序列的同一性至少为90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％；或者，包含与SEQ ID NO：5所示的核苷酸序列差异不超过10、9、8、7、6、5、4、3、2或不超过1个核苷酸；或者，包含具有SEQ ID NO：5所示的核苷酸序列所示的，包括取代、缺失和/或插入一个或多个核苷酸的核苷酸序列。9.根据权利要求6
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8任一所述的人源化BCMA基因，其特征在于，所述的人源化BCMA基因还包含非人动物BCMA基因的部分，优选包含非人动物BCMA基因的2号外显子和/或3号外显子的全部或部分，进一步优选还包含2
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3号内含子的核苷酸序列。10.根据权利要求6
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9任一所述的人源化BCMA基因，其特征在于，所述的人源化BCMA基因的核苷酸序列包含下列组中的任一种：
A)转录的mRNA为SEQ ID NO：10所示核苷酸序列；B)转录的mRNA与SEQ ID NO：10所示核苷酸序列的同一性至少为85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％；C)转录的mRNA与SEQ ID NO：10所示核苷酸序列差异不超过10、9、8、7、6、5、4、3、2或不超过1个核苷酸；D)转录的mRNA具有SEQ ID NO：10所示核苷酸序列的，包括取代、缺失和/或插入一个或多个核苷酸的核苷酸序列；或，E)SEQ ID NO：6和/或7所示的核苷酸序列。11.一种靶向载体，其特征在于，所述的靶向载体包含供体核苷酸序列，优选的，所述的供体核苷酸序列包含下列组中的一种：A)编码人或人源化BCMA蛋白的核苷酸序列的全部或部分；B)编码人BCMA蛋白的胞外区、跨膜区和/或胞质区的核苷酸序列的全部或部分，优选编码人BCMA蛋白胞外区的全部或部分的核苷酸序列，优选编码人BCMA蛋白的胞外区至少20个连续氨基酸的核苷酸序列，进一步优选的，编码SEQ ID NO：2第1
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47位氨基酸的核苷酸序列；C)人或人源化BCMA基因的核苷酸序列；或，D)人BCMA基因的1号至3号外显子的全部或部分，优选人BCMA基因的1号外显子的部分和2号外显子的部分，其中1号的部分至少包含50bp的核苷酸序列，2号外显子的部分至少包含5bp的核苷酸序列，进一步优选包含SEQ ID NO：5所示核苷酸序列；或者，包含与SEQ ID NO：5所示的核苷酸序列的同一性至少为90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％；或者，包含与SEQ ID NO：5所示的核苷酸序列差异不超过10、9、8、7、6、5、4、3、2或不超过1个核苷酸；或者，包含具有SEQ ID NO：5所示的核苷酸序列所示的，包括取代、缺失和/或插入一个或多个核苷酸的核苷酸序列。12.根据权利要求11所述的靶向载体，其特征在于，所述的靶向载体还包含5
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臂和/或3
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臂，优选的，所述的5<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张淑金，张赞，聂琰晖，
申请(专利权)人：百奥赛图北京医药科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：