[發(fā)明專利]在髓鞘堿性蛋白啟動子的控制下表達(dá)熒光素酶的動物模型及其用途

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510329785.1
• 申請日: 2010-12-03
• 公開（公告）號: CN104975042A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J.曹;K.錢德羅斯;K.D.?？浦Z米德斯;H.G.波利特斯;D.溫斯托克;應(yīng)曉優(yōu)
• 申請（專利權(quán)）人: 賽諾菲
• 主分類號: C12N15/85
• 分類號: C12N15/85;A01K67/027
• 代理公司: 北京市嘉元知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11484
• 代理人: 劉彬

本發(fā)明申請是基于申請日為2010年12月3日，申請?zhí)枮?01080064215.X(國際申請?zhí)枮镻CT/US2010/058823)，名稱為“在髓鞘堿性蛋白啟動子的控制下表達(dá)熒光素酶(MBP-LUCI)的動物模型和所述模型用于生物發(fā)光體內(nèi)成像的用途”的發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用活體動物生物成像技術(shù)制造的髓鞘堿性蛋白熒光素酶(MBP-luci)生物成像模型，例如用于在轉(zhuǎn)錄水平實時顯現(xiàn)及量化脫髓鞘作用/髓鞘再生活動。

背景技術(shù)

藥物開發(fā)的損耗率高，據(jù)聲稱僅五分之一的化合物可由開發(fā)至批準(zhǔn)(DiMasi,JA等,J?Health?Econ?22,151-185)。此外，盡管大幅增加投資，在過去三十年來引進(jìn)新藥物的速度仍保持相對固定，僅每年兩到三種新藥物進(jìn)展最終投入市場(Lindsay?MA,Nature?Rev?Drug?Discovery,2,831-838)。

應(yīng)用于藥物開發(fā)初期階段的分子與功能性成像可提供生物活性的證據(jù)，并確認(rèn)在標(biāo)靶上的藥效。因此，投資在分子成像技術(shù)有望提升藥物開發(fā)(Rudin?M等,Progress?in?Drug?Res,2005,vol?62,185-255)。分子成像技術(shù)較更常規(guī)讀數(shù)的一項優(yōu)點是，它們能夠以足夠的空間與時間分辨率在完整生物體中實施，用于研究體內(nèi)生物過程。此外，這些分子成像技術(shù)允許在不同的時間點重復(fù)性、非侵襲性、一致性及相對自動化地研究相同的動物，從而增加縱向研究的統(tǒng)計效力及減少所需動物數(shù)量與成本。MBP-luci模型支持增加體內(nèi)早期候選藥物篩選的生產(chǎn)力以及增加生物檢測的靈敏度。早期鉛化合物作為上市的藥品經(jīng)常不是最佳的，然而，在體內(nèi)特異性及顯著活性的檢測可導(dǎo)致優(yōu)化化學(xué)結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)可接受的活性水平并最小化體內(nèi)毒性，以治療特定中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。

分子成像

分子成像是指來自各種學(xué)科方法(例如，細(xì)胞及分子生物學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、物理學(xué)、生物信息及工程學(xué))的匯集，以在活體生物中在細(xì)胞及亞細(xì)胞水平評價特定分子過程中利用與整合成像技術(shù)(Massoud?T.F.,Genes?Dev.17:545-580)。

基因工程的出現(xiàn)對應(yīng)用科學(xué)帶來重大變化，例如包括藥物研發(fā)路線。以相同的方式，動物成像操作的開發(fā)及利用為臨床前研究提供新方法(Maggie?A,Ciana?P.Nat.Rev.Drug?Discvy.4,249-255)。由于難以實時量化生理活動，動物模型傳統(tǒng)上難以處理。多年來開發(fā)了新成像方法以克服此困難(例如，MRI、CT、PET)。最近，基于體內(nèi)表達(dá)熒光素酶(螢火蟲的發(fā)光酶)的生物發(fā)光成像已應(yīng)用于靶標(biāo)基因活性的非侵襲性檢測。

通過結(jié)合動物基因工程與分子成像技術(shù)，使在活體動物中對特定分子過程進(jìn)行動態(tài)研究成為可能。這種方法能夠潛在地影響臨床前規(guī)程，從而廣泛改變醫(yī)學(xué)的所有方面(Maggie?A.Trends?Pharmacolo.Sci.25,337)。

分子成像：生物發(fā)光

體內(nèi)生物發(fā)光成像(BLI)是一種靈敏工具，其基于檢測來自細(xì)胞或組織的放射光。報道基因技術(shù)的應(yīng)用使得可通過體內(nèi)成像方法分析活體動物內(nèi)特定細(xì)胞與生物過程。生物發(fā)光(活體生物酶促產(chǎn)生可見光)是許多非哺乳動物物種中自然發(fā)生的現(xiàn)象(Contag,CH,Mol.Microbiol.18:593-603)。熒光素酶是催化底物氧化以釋放光的光子的酶(Greer?LFIII,Luminescence?17:43-74)。來自北美螢火蟲的生物發(fā)光最為廣泛應(yīng)用。螢火蟲熒光素酶基因(luc)的表達(dá)產(chǎn)生熒光素酶，其將底物D-熒光素轉(zhuǎn)化為非反應(yīng)性的氧化熒光素，從而導(dǎo)致放射562納米的綠光。由于哺乳動物組織不會天然放射生物發(fā)光，體內(nèi)BLI具有相當(dāng)吸引力，因為可產(chǎn)生具非常小背景信號的圖像。

BLI需要使用由生物發(fā)光報道基因組成的表達(dá)盒(expression?cassette)在選擇的驅(qū)動光報道基因的基因啟動子的控制下基因工程化細(xì)胞或組織(FIG?1)。為了誘發(fā)光產(chǎn)生，通過頸內(nèi)、血管內(nèi)、腹膜內(nèi)內(nèi)或皮下注射給藥底物(例如，熒光素)。