[发明专利]PSMA基因人源化非人动物的构建方法及应用

说明书

本申请提供了一种PSMA基因人源化的非人动物的构建方法，采用该构建方法获得的非人动物及其在生物医药领域的应用。本申请还提供了构建非人动物所用的PSMA基因的靶向载体以及sgRNA。本申请进一步提供了人源化PSMA蛋白以及嵌合PSMA基因。采用本申请的构建方法获得的非人动物能够正常表达人源化PSMA蛋白，可以作为人PSMA信号机理研究、肿瘤及免疫相关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。

技术领域

本申请涉及人源化基因改造动物模型的建立方法及应用，具体而言，涉及基于一种PSMA基因人源化改造动物模型的构建方法及其在生物医药的应用。

背景技术

前列腺癌是男性最常见的恶性肿瘤之一，在欧美国家发病率常年居于首位。中国前列腺癌发病率虽低于欧美，但随着中国老龄化社会的来临和生活习惯西方化的改变，其发病人群在近年出现了较高增长。与此同时，我国前列腺癌人群里中、高危患者和进展期患者较多，比例明显高于欧美。肿瘤疗效与疾病分期密切相关，致使我国前列腺死亡率目前仍处于全球高位水平。

PSMA（FOLH1、GCP2、NAALAD1），是一种II型跨膜糖蛋白，属于锌依赖性外肽酶超家族，具有叶酸水解酶和神经羧肽酶活性；在不同组织中表达，例如前列腺、肾、脑、唾液腺、肝脏、神经节、小肠，但主要在前列腺中表达。PSMA在前列腺癌中是上调的，且随着疾病进展而增加，在转移性、去势难治性的前列腺癌中表达量最高。被认为是前列腺癌诊断和治疗的理想靶标。

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。但是并不是任何基因或者导入任何基因的任何区域，都可以实现人源化动物模型制备的。在该领域，更重要的是选择特定基因的特定的区域进行人源基因的导入，从而获得可以达到表达人源化蛋白且具有抗体筛选等功能的人源化动物模型。

因此，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。

发明内容

鉴于PSMA复杂的作用机制，以及在肿瘤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PSMA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。本发明在学术和临床研究中具有广阔的应用前景。

本发明的第一方面，提供了一种PSMA基因人源化的非人动物的构建方法，所述的非人动物的基因组中包括人PSMA基因的全部或部分。

优选包含人PSMA基因的1号至19号外显子中的任一个或两个以上的组合。

优选包含编码人PSMA蛋白的核苷酸序列。进一步优选的，包含编码人PSMA蛋白胞外区的全部或部分核苷酸序列。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的非人动物的基因组中包含编码SEQ IDNO：2第51-750位的核苷酸序列或包含SEQ ID NO：5所示的核苷酸序列。优选还包含终止密码子。