CD37基因人源化非人动物的构建方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种人源化CD37蛋白、一种人源化CD37基因、一种CD37基因的靶向载体、一种CD37基因人源化的非人动物及其构建方法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CD37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CD37蛋白，可以作为人CD37信号机理研究、肿瘤及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。的新药研发具有重要的应用价值。的新药研发具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
CD37基因人源化非人动物的构建方法及应用


[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CD37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]CD37，也称为GP52
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40、四跨膜蛋白
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26(tetraspanin
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26))，属于四次跨膜(TM4SF)蛋白家族成员之一，几乎只在免疫系统的细胞中表达，尤其是B细胞(前B到周围成熟B细胞阶段，浆细胞上不表达)，在T细胞、巨噬细胞/单核细胞、粒细胞和树突状细胞中较低水平的表达，参与细胞膜组织和协同信号传导。在小鼠体内，CD37基因纯合突变会导致IgG1免疫球蛋白水平降低，对T细胞依赖抗原的抗体反应受损。CD37敲除的老年小鼠由于在IL6/STAT3(白介素6/信号传导子及转录激活子3)通路失去CD37介导的负反馈而发展成B细胞淋巴瘤。研究发现，CD37在大多数B细胞恶性肿瘤上广泛表达，包括慢性淋巴细胞白血病(chronic lymphocytic leukemia,CLL)和非霍奇金淋巴瘤(non
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Hodgkin lymphoma,NHL)，是B细胞恶性肿瘤治疗药物热门靶点。目前全球已经有多款抗CD37抗体进入人体临床，包括Abbott的Otlertuzumab、Nordic Nanovector的177Lu
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Lilotomab、ImmunoGen的Naratuximab Emtansine、BI的BI
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836826、Genmab的DuoHexaBody
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CD37等。2020年6月，Genmab就DuoHexaBody
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CD37在内的3款抗体药物与AbbVie达成高达40亿美元的合作协议。
[0003]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。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。
[0004]鉴于CD37在肿瘤治疗领域的巨大应用潜力，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CD37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

[0005]本专利技术的第一方面，提供了一种人源化CD37蛋白，所述的人源化CD37蛋白包含人CD37蛋白的全部或部分。
[0006]优选的，所述的人源化CD37蛋白包含人CD37蛋白的胞外区的全部或部分。
[0007]优选的，所述的人源化CD37蛋白还包含人CD37蛋白的跨膜区和/或胞质区的全部或部分。
[0008]优选的，所述的人源化CD37蛋白包含的人CD37蛋白的跨膜区的部分是指由人CD37基因2号外显子、3号外显子、4号外显子、7号外显子和/或8号外显子编码的跨膜区。
[0009]优选的，所述的人源化CD37蛋白包含的人CD37蛋白的胞质区的部分是指由人CD37基因3号外显子的部分和/或8号外显子编码的胞质区。
[0010]优选的，所述的人源化CD37蛋白包含人CD37蛋白的胞外区、跨膜区和/或胞质区的全部或部分，进一步优选的，所述的人源化CD37蛋白包含人CD37蛋白的胞外区的全部或部分，所述的人源化CD37蛋白包含至少20个氨基酸的人CD37蛋白胞外区，例如至少包含20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、130、150、151个氨基酸的人CD37蛋白胞外区，进一步优选的，包含SEQ ID NO：2第39
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59、112
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241位所示氨基酸序列；或者，包含与SEQ ID NO：2第39
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59、112
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241位所示氨基酸序列同一性至少为90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％；或者，包含与SEQ ID NO：2第39
‑
59、112
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241位所示氨基酸序列差异不超过10、9、8、7、6、5、4、3、2或不超过1个氨基酸；或者，包含与SEQ ID NO：2第39
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59、112
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241位所示的，包括取代、缺失和/或插入一个或多个氨基酸残基的氨基酸序列。
[0011]优选的，所述的人源化CD37蛋白还包含人CD37蛋白跨膜区的全部或部分，所述的人源化CD37蛋白包含至少10个氨基酸的人CD37蛋白跨膜区，例如至少包含10、20、30、40、50、60、70、75、76、77、78、79、80、87个氨基酸的人CD37蛋白跨膜区，进一步优选的，包含与SEQ ID NO:2的第18
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38或27
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38、60
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74、86
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111、242
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266位具有至少70％、75％、80％、85％、90％、95％或至少99％同一性的氨基酸序列或者包含SEQ ID NO:2的第18
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38或27
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38、60
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74、86
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111、242
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266位所示氨基酸序列；所述的人源化CD37蛋白还包含人CD37蛋白胞质区的全部或部分，所述的人源化CD37蛋白包含至少5个氨基酸的人CD37蛋白胞质区，例如至少包含5、10、20、25、26、27、28、29、30、40、43个氨基酸的人CD37蛋白胞质区，进一步优选的，包含与SEQ ID NO:2的第75
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85、267
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281和/或1
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17位具有至少70％、75％、80％、85％、90％、9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人源化CD37蛋白，其特征在于，所述的人源化CD37蛋白包含人CD37蛋白的部分。2.根据权利要求1所述的人源化CD37蛋白，其特征在于，所述的人源化CD37蛋白包含人CD37蛋白的胞外区、跨膜区和/或胞质区的全部或部分，优选的，所述的人CD37蛋白的部分包含人CD37蛋白的胞外区的全部或部分，进一步优选的，包含人CD37蛋白胞外区至少20个氨基酸，更优选包含SEQ ID NO：2第39
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59、112
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241位所示氨基酸序列；或者，包含与SEQ ID NO：2第39
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59、112
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241位所示氨基酸序列同一性至少为90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％；或者，包含与SEQ ID NO：2第39
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59、112
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241位所示氨基酸序列差异不超过10、9、8、7、6、5、4、3、2或不超过1个氨基酸；或者，包含与SEQ ID NO：2第39
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59、112
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241位所示的，包括取代、缺失和/或插入一个或多个氨基酸残基的氨基酸序列。3.根据权利要求1或2所述的人源化CD37蛋白，其特征在于，所述的人源化CD37蛋白还包含人CD37蛋白跨膜区的全部或部分，优选的，所述的人源化CD37蛋白包含至少10个氨基酸的人CD37蛋白跨膜区，进一步优选的，包含与SEQ ID NO:2的第27
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38、60
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74、86
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111、242
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266位具有至少70％、75％、80％、85％、90％、95％或至少99％同一性的氨基酸序列或者包含SEQ ID NO:2的第27
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38、60
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74、86
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111、242
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266位所示氨基酸序列；和/或，所述的人源化CD37蛋白还包含人CD37蛋白胞质区的全部或部分，优选的，所述的人源化CD37蛋白包含至少5个氨基酸的人CD37蛋白胞质区，进一步优选的，包含与SEQ ID NO:2的第75
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85、267
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281位具有至少70％、75％、80％、85％、90％、95％或至少99％同一性的氨基酸序列或者包含SEQ ID NO:2的第75
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85、267
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281位所示氨基酸序列。4.根据权利要求1
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3任一所述的人源化CD37蛋白，其特征在于，所述的人CD37蛋白包含SEQ ID NO：2第27
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281位所示氨基酸序列；或者，包含与SEQ ID NO：2第27
‑
281位所示氨基酸序列同一性至少为90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％；或者，包含与SEQ ID NO：2第27
‑
281位所示氨基酸序列差异不超过10、9、8、7、6、5、4、3、2或不超过1个氨基酸；或者，包含与SEQ ID NO：2第27
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281位所示的，包括取代、缺失和/或插入一个或多个氨基酸残基的氨基酸序列。5.根据权利要求1
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4任一所述的人源化CD37蛋白，其特征在于，所述的人源化CD37蛋白还包含非人动物CD37蛋白的部分，优选的，所述的非人动物CD37蛋白的部分包含非人动物CD37蛋白的跨膜区的部分和胞质区的部分。6.根据权利要求1
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5任一所述的人源化CD37蛋白，其特征在于，所述的人源化CD37蛋白的氨基酸序列包含下列组中的任一种：A)SEQ ID NO：9所示氨基酸序列；B)与SEQ ID NO：9所示氨基酸序列同一性至少为85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％；C)与SEQ ID NO：9所示氨基酸序列差异不超过10、9、8、7、6、5、4、3、2或不超过1个氨基酸；或D)与SEQ ID NO：9所示的，包括取代、缺失和/或插入一个或多个氨基酸残基的氨基酸序列。7.一种编码权利要求1
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6任一项所述人源化CD37蛋白的核酸。8.一种人源化CD37基因，其特征在于，所述的人源化CD37基因包含人CD37基因的部分。9.根据权利要求8所述的人源化CD37基因，其特征在于，所述的人CD37基因的部分包含
人CD37基因的1号外显子至8号外显子的全部或部分，优选包含2号外显子至8号外显子的全部或部分，进一步优选包含2号外显子的部分、3号至7号外显子的全部和8号外显子的部分，其中2号外显子的部分至少包含20bp的核苷酸序列，8号外显子的部分至少包含50bp的核苷酸序列。10.根据权利要求8或9所述的人源化CD37基因，其特征在于，所述的人CD37基因的部分包含SEQ ID NO：5所示的核苷酸序列；或者，包含与SEQ ID NO：5所示的核苷酸序列的同一性至少为90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％；或者，包含与SEQ ID NO：5所示的核苷酸序列差异不超过10、9、8、7、6、5、4、3、2或不超过1个核苷酸；或者，包含具有SEQ ID NO：5所示的核苷酸序列所示的，包括取代、缺失和/或插入一个或多个核苷酸的核苷酸序列。11.根据权利要求8
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10任一所述的人源化CD37基因，其特征在于，所述的人源化CD37基因包含非人动物CD37基因的1号外显子和/或8号外显子的全部或部分，更进一步优选还包含部分2号外显子的核苷酸序列。12.根据权利要求8
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11任一所述的人源化CD37基因，其特征在于，所述的人源化CD37基因的核苷酸序列包含下列组中的任一种：A)转录的mRNA为SEQ ID NO：8所示核苷酸序列；B)转录的mRNA与SEQ ID NO：8所示核苷酸序列的同一性至少为85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或至少99％；C)转录的mRNA与SEQ ID NO：8所示核苷酸序列差异不超过10、9、8、7、6、5、4、3、2或不超过1个核苷酸；D)转录的mRNA具有SEQ ID NO：8所示核苷酸序列的，包括取代、缺失和/或插入一个或多个核苷酸的核苷酸序列；或，E)SEQ ID NO：6和/或7所示的核苷酸序列。13.一种靶向载体，其特征在于，所述的靶向载体包含供体核苷酸序列，优选的，所述的供体核苷酸序列包含下列组中的一种：A)编码人或人源化CD37蛋白的核苷酸序列的全部或部分；B)编码人CD37蛋白的胞外区、跨膜区和/或胞质区的全部或部分核苷酸序列，优选编码人CD37蛋白的胞外区至少20个氨基酸的核苷酸序列，进一步优选的，还包含编码人CD37蛋白的跨膜区至少10个氨基酸的核苷酸序列，更优选的，还包含编码人CD37蛋白的胞质区至少5个氨基酸的核苷酸序列，更进一步优选的，编码SEQ ID NO：2第27

【专利技术属性】
技术研发人员：李志霞，尚诚彰，聂琰晖，
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：