[发明专利]用于在体内快速鉴定药物活性化合物的动物模型

说明书

本申请是国际申请日为2004年3月3日的国际申请PCT/EP2004/002195进入中国、申请号为200480005845.4的题为“用于在体内快速鉴定药物活性化合物的动物模型”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于肿瘤生长，特别是癌性生长的动物模型。具体地，动物模型使得能够体内鉴定药物活性化合物，包括利用由包括可操作地连接启动子的报道基因的表达载体稳定转染的肿瘤细胞，其中该启动子还控制与肿瘤退化、肿瘤生长稳定化或转移抑制相关的蛋白的表达。

背景技术

长久以来一直都需要代表性的动物模型来测试被推荐的新抗肿瘤试剂的效果而不必进行长期的异种移植研究。测试潜在的抗肿瘤试剂的现有体内模型包括将肿瘤细胞植入非人动物，用被推荐的新抗肿瘤试剂处理该动物，然后监控动物以确定该处理对肿瘤生长的影响。为了有助于肿瘤细胞相对于宿主细胞背景的显示，许多体内模型使用由报道基因，例如生物发光分子的萤光素酶家族和水母发光蛋白家族稳定转染的肿瘤细胞。

在开发抗癌试剂的过程中，这些体内模型的主要缺点是有限的通量，即需要大量的动物和大量被推荐的抗癌化合物。此外，这些体内模型是很耗时的，因为其需要足够的时间来使植入的肿瘤在动物中生长。因此，最近Lassota P.在2002年7月18日公开的国际专利申请WO 02/055742(PCT/EP02/00106)中提出了改进的模型。在这个模型中，具有被抗肿瘤试剂激活的报道基因的肿瘤细胞生长在生物相容的半渗透性的密封装置内，将该装置植入非人动物并且在使该动物暴露于待测试的化合物后将其取出。然而，考虑到肿瘤细胞的人工环境，肿瘤细胞的应答是否真正地模仿体内状态是有疑问的，在体内状态中化合物必须进入循环、浸润肿瘤组织并且发挥其生物效应。

因此，为了满足对没有上述缺陷的用于人肿瘤疾病的动物模型的需要，本发明公开了已经能够真正模仿被推荐的抗肿瘤化合物的体内药理学活性的新动物模型。该模型使得能够以非侵入性的方式监控化合物的抗肿瘤活性，并且包括利用已经用包含可操作连接启动子的报道基因的表达载体转染的稳定转化的肿瘤细胞，其中该启动子还控制与肿瘤退化相关的蛋白的表达。为了提供所需要的动物模型，该细胞应：

-当被植入或注射入动物时，保持形成肿瘤的能力；

-产生与肿瘤退化相关的蛋白的内源应答平行的信号；

-产生具有优良信噪比的信号，以使得能够在体内实时分析药物物质的动力学效应；

-产生具有优良可重复性的信号以提供动物之间的低变异性；以及

-产生能够使诱导的应答非侵入性成像的信号。

发明内容

在第一个方面，本发明提供用包含可操作地连接启动子的报道基因，优选荧光蛋白的表达载体稳定转染的肿瘤细胞系，其中启动子还控制与肿瘤退化相关的蛋白的表达，其特征在于当被植入或注射入非人动物中时，所述的细胞系能够形成肿瘤。

与传统的体内模型相比，本发明的不同点在于报道基因不是组成型表达的，而只有在暴露于导致与肿瘤退化相关的蛋白或酶表达的测试化合物后才会表达。只有当待测试的化合物进入循环并浸润肿瘤时，如果其促进与肿瘤退化相关的蛋白表达并且所述蛋白的启动子可操作地连接报道基因，就可能产生报道信号。

该模型相对于现有的体内模型是高度有利的，因为减少了测试被推荐的抗肿瘤化合物的体内药物活性的周转时间。在传统的体内模型中，一般需要4至5周来获得结果，而在本模型中，一旦在非人动物中形成肿瘤，就有可能在几天中看到测试化合物的效应。进一步的，考虑到荧光信号的亮度和可重复性，可透过皮肤看到肿瘤并且利用自动的全体(whole-body)成像系统进行测量。因此只需要较低数目的动物来获得统计学显著的效果。本动物模型的进一步优点是在广泛浓度范围的测试化合物内的荧光信号的灵敏性和反应性。这个组合使得能够对测试化合物的体内活性进行动力学的实时分析并且当与观察到的肿瘤重量变化组合时预测测试化合物的抗肿瘤效果。这些特征的组合使得能够在使用有限量的测试化合物剂量(4天，而不是传统的30天时间段)后进行非侵入性的成像，其减少了实验时间并且因此减少了测试化合物，以及减少了动物遭受的病痛和动物设施的占用时间。