人源化IL2RB和/或IL2RG基因改造动物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种IL2RG、IL2RB、IL15和/或IL15RA基因人源化的非人动物及其构建方法、一种人源化IL2RG、IL2RB、IL15和/或IL15RA蛋白、一种人源化IL2RG、IL2RB、IL15和/或IL15RA基因、相关的靶向载体和其在生物医药领域的应用，利用同源重组的方式将编码人IL2RG、IL2RB、IL15和/或IL15RA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IL2RG、IL2RB、IL15和/或IL15RA蛋白，可以作为相关信号机理研究、炎症、肿瘤或自身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。具有重要的应用价值。具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
人源化IL2RB和/或IL2RG基因改造动物及其制备方法和应用


[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IL2RB、IL15、IL15RA和/或IL2RG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]白细胞介素2受体(interleukin
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2receptor，IL2R)是一个异源三聚体蛋白，由α链(IL2Ralpha，CD25)，β链(IL2R beta，CD122)和通用γ链(IL2R gamma，CD132)三条链组成。其中，γ链由IL2家族成员共享(IL4，IL7，IL9，IL15和IL21)；β和γ链参与结合后的信号转导。IL2R表达于一些免疫细胞如淋巴细胞表面，其主要生物学活性包括促进T细胞和NK细胞活化后增殖，促进抗原特异性记忆T细胞的维持等。
[0003]IL2RB又称IL15RB、IMD63和P70
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75等，编码基因位于人22号染色体上，是一种I型跨膜蛋白，参与T细胞介导的免疫反应，也是形成IL
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15受体的三个亚基之一，主要表达在CD4+T细胞、CD8+T细胞、Treg、NK细胞上，受体的激活增加了CD8+效应T细胞的增殖。MGI数据显示，小鼠敲除IL2RB基因后出现溶血性贫血，体内浸润性粒细胞增多，成年小鼠出现不孕不育症状，并于12周死亡。
[0004]IL2RG的编码基因位于人X染色体上，在T和B淋巴细胞、NK细胞、单核细胞和粒细胞上广泛表达，是Ig超家族中的64
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70kd I型跨膜糖蛋白，也是多种重要免疫因子的共同受体亚基，包括IL
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2、IL
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4、IL
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7、IL
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9、IL
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15和IL
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21，因此被称为受体共同γ链(common gamma chain，γc)。通常情况下，在Prkdc
SCID
突变或Rag1/2敲除小鼠基础上敲除IL2RG，可使小鼠的T、B细胞进一步缺陷的同时，缺乏成熟的NK细胞，从而显著提高人源细胞和组织的移植效率。此外，在人体内γc突变可以导致X染色体连锁重症联合免疫缺陷(X
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SCID)，表现为X染色体连锁隐性遗传，患者生长发育迟缓，极容易受变病原微生物感染。
[0005]IL15的编码基因位于人4号染色体上，是一种4α螺旋细胞因子超家族蛋白，受体由IL15RA、IL2RB和IL2RG亚基组成，具有激活T细胞、B细胞和NK细胞，并可介导这些细胞的增殖和存活的功能。此外，IL
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15能激活、维持和扩增CD8+记忆性T细胞，而不激活调节性T淋巴细胞(Tregs，具有免疫抑制功能)。IL
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15胎盘和骨骼肌表达含量最多，心脏、肺、肝和肾中也能检测到。临床前研究表明，IL
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15还能延长NK细胞和CD8记忆T细胞的扩张和活化。这些观察结果导致IL
‑
15的研究成为更好的治疗方法治疗癌症，IL
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15在免疫治疗中的另一个特性是维持记忆性T细胞，从而对长期抗肿瘤活性中起到重要作用。
[0006]IL
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15拥有四个α螺旋二级结构，与IL
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2、IL
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4、IL
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7、IL
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9和IL
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21结构相似。高亲和力的IL
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15受体为异源三聚体，由α链、β链和γ链组成。其中β链是IL
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15与IL
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2共同受体亚基；γ链是IL
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15与IL
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2、IL
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4、IL
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7、IL
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9和IL
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21共同的受体亚基；而α链(CD215)是IL
‑
15特异性的受体亚基。IL
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15在T免疫应答中发挥了重要的作用，IL
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15Rβ是开发治疗白癜风疾病药物和抗肿瘤药物以及免疫抑制剂的潜在靶点。但由于IL
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15Rβ需要与另两个受体亚基IL
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15Rα和IL
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15Rγ结合才能激活下游信号通路，开发IL
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15Rα人源化小鼠模型，构建模拟人IL
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15信号通路的小鼠模型，用于筛选针对IL
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15信号通路的抗体药物。
[0007]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生理特征的疾病模型是生物医药行业的迫切需求。
[0008]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。
[0009]鉴于IL2RG、IL2RB、IL15和/或IL15RA信号通路在肿瘤、感染及自身免疫性疾病等治疗领域的巨大应用价值，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IL2RG、IL2RB、IL15和/或IL15RA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

[0010]本专利技术的第一方面，提供了一种IL2RG基因人源化的非人动物的构建方法，所述的非人动物体内表达人或人源化IL2RG蛋白。
[0011]优选的，所述的人源化IL2RG蛋白包含人IL2RG蛋白的全部或部分。
[0012]优选的，所述的人源化IL2RG蛋白包含人IL2RG蛋白的信号肽、胞外区、跨膜区和/或胞质区的全部或部分。
[0013]优选的，所述的人源化IL2RG蛋白包含人IL2RG基因的1号至8号外显子的全部或部分编码的氨基酸序列。进一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种IL2RG基因人源化非人动物的构建方法，其特征在于，所述的非人动物体内表达人或人源化IL2RG蛋白，或者，所述的非人动物的基因组中包含人或人源化IL2RG基因。2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述的人源化IL2RG蛋白包含人IL2RG蛋白的胞外区的全部或部分，优选的，包含人IL2RG蛋白的胞外区至少150个连续氨基酸；进一步优选的，包含与SEQ ID NO：2第23
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256或23
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262位所示氨基酸序列同一性至少为70％以上，或者包含SEQ ID NO：2第23
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256或23
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262位所示氨基酸序列，优选的，所述的人源化IL2RG蛋白还包含人IL2RG蛋白的信号肽的全部或部分，优选的，包含与SEQ ID NO：2第1
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22位所示氨基酸序列同一性至少为70％的氨基酸序列，或者包含SEQ ID NO：2第1
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22位所示氨基酸序列，优选的，所述的人源化IL2RG蛋白包含SEQ ID NO：2或30所示氨基酸序列。3.根据权利要求1
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2任一所述的构建方法，其特征在于，所述的构建方法包括将供体核苷酸序列导入非人动物IL2RG基因座上，优选的，所述的供体核苷酸序列包括下列任一核苷酸序列：A)编码人或人源化IL2RG蛋白的核苷酸序列；B)编码人IL2RG蛋白的胞外区的核苷酸序列的全部或部分，优选编码人IL2RG蛋白的胞外区至少150个连续氨基酸的核苷酸序列，进一步优选还包含编码人IL2RG蛋白的信号肽的核苷酸序列的全部或部分，优选编码SEQ ID NO：2第1
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256、1
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262或1
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369位氨基酸的核苷酸序列；C)人或人源化IL2RG基因；或，D)人IL2RG基因的1号外显子的部分、2号至8号外显子的全部，或者，1号外显子的部分、2号至5号外显子的全部和6号外显子的部分，优选的，包含SEQ ID NO：5或26所示核苷酸序列；或者，包含与SEQ ID NO：5或26所示的核苷酸序列的同一性至少为70％的核苷酸序列。4.一种人源化IL2RG蛋白，其特征在于，所述的人源化IL2RG蛋白包含人IL2RG蛋白的全部或部分。5.一种人源化IL2RG基因，其特征在于，所述的人源化IL2RG基因包含人IL2RG基因的部分，优选的，所述的人源化IL2RG基因包含编码权利要求4所述的人源化IL2RG蛋白的核苷酸序列。6.一种IL15基因人源化的非人动物的构建方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚诚彰，王琳琳，赵素曼，袁江峰，
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：