[发明专利]转基因非人动物及其用途

说明书

技术领域

本发明总的涉及转基因构建体，包含转基因构建体的转基因非人动物及其产生的方法，以及使用包含转基因构建体的转基因非人动物的方法。本发明的一个实施方案涉及无创地在全动物、组织切片或天然细胞中利用在配体结合至GPCR受体后对通道调节有应答的、包含生物发光转基因报告系统的转基因模型检测GPCR配体的方法。

发明背景

在药物研发过程中，淘汰率很高，五种化合物中只有一种能通过美国食品药品监督管理局(FDA)的批准(DiMasi,JA,et al,J Health Econ 22,151-185,2003)。此外，尽管投资大大增加了，新药物的引入在过去30年中保持相对稳定，新药类别中，每年只有两到三个有进展，最终能够上市(Lindsay MA,Nature Rev Drug Discovery,2,831-838,2003)。

应用于药物研发初始阶段的分子和功能性成像可提供生物活性的证据并证实推定的药物对其预期的目标有效。因此，人们对在分子成像技术投资很有希望能够促进药物研发过程(Rudin M,Progress in Drug Res vol 62)。分子成像技术相对于更传统的读数方法的优势在于，它们可在完整无损的生物体中进行，并具有足够的空间和时间分辨率来研究体内的生物过程。此外，该技术还允许在不同的时间点对同一生物模型进行重复、无创、一致且相对自动化的研究，因此增加了纵向研究的统计效力，并减少所需动物的数目，因而降低了药物研究的成本。

分子成像

分子成像是指通过多学科(细胞和分子生物学、化学、医学、药学、物理学、生物信息学和工程学)方法的综合，在活体生物中在细胞和亚细胞水平上利用并整合成像技术来评估特定的分子过程(Massoud T.F.,Genes Dev.17:545-580,2003)。

遗传工程的出现已经给应用科学(包括例如药物研发)带来了重大的变化。同样地，动物成像技术的研发和利用为临床前研究提供了新的手段(Maggie A.and Ciana P.,Nat.Rev.Drug Discov.4,249-255,2005)。由于对生理事件进行实时定量的困难，因此传统上动物模型的使用很不方便。这些年来，已经研发出新的成像技术来克服这一困难，所述技术例如磁共振成像(MRI)和正电子发射体层照相术(PET)。最近，基于萤光素酶(即萤火虫的发光酶)的体内表达的生物发光成像已被用于无创检测。

分子成像：生物发光

体内生物发光成像(BLI)是一种基于检测细胞或组织光发射的灵敏工具。报告基因的使用使得有可能通过体内成像方法在活体动物中分析特定细胞和生物过程。生物发光，即用酶法催化活体生物产生可见光，在很多非哺乳动物物种中是一种天然发生的现象(Contag,C.H.,et al,Mol.Microbiol.18:593-603,1995)。萤光素酶是催化底物氧化以释放光子的酶(Greer L.F.,III,Luminescence 17:43-74,2002)。对北美萤火虫的生物发光研究最为广泛。萤火虫萤光素酶基因((luc)表达产生萤光素酶，它将底物D-萤光素转化成非反应性氧化萤光素，结果在562nm产生绿色发光。由于哺乳动物组织并不能天然地产生生物发光，体内BLI具有相当大的吸引力，因为产生的图像只有很小的背景信号。

BLI要求利用由选择的基因启动子(其从组成上启动发光报告基因)所控制的生物发光报告基因所组成的表达盒，对细胞或组织进行基因工程处理(图3)。为了诱发发光，例如萤光素的底物可通过脑室内(icv)、静脉内(iv)、腹膜内(ip)或皮下(sq)注射给药。