[发明专利]SOST基因人源化非人动物及其构建方法和应用

说明书

本发明提供了一种SOST基因人源化的非人动物及其构建方法和应用。本发明还提供了一种人源化SOST基因及一种靶向载体。本发明还提供了包含SOST基因人源化的多基因修饰的非人动物的构建方法，以及制备获得的SOST基因人源化的非人动物或多基因修饰的非人动物在靶向人SOST信号通路药物的筛选、药效评价中的应用。

技术领域

本发明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SOST基因人源化的非人动物及其构建方法和在生物医药领域的应用。

背景技术

硬化蛋白(Sclerostin,SOST)是由基因SOST编码的一个分泌性蛋白，主要由骨细胞特异性表达，是骨形成的负性调节因子。SOST主要在骨细胞中表达SOST主要表达于原代人成骨细胞、培养分化为成骨细胞的间充质细胞和软骨组织中肥大的软骨细胞。在脂肪细胞或脂肪组织中不表达。甲状旁腺激素和雌激素抑制SOST基因表达，转录因子Osterix、Runx2和Mef2c促进SOST基因表达，而转录因子Sirt1负调控SOST表达。此外，SOST基因表达还受DNA甲基化和microRNA等表观遗传学调控。SOST基因突变可引起骨硬缩症和VanBuchem病，与骨质疏松症相关联。Wnt和BMP是骨代谢调节的两个重要信号途径，SOST可通过结合BMP的Ⅰ型或Ⅱ型受体和Wnt的共受体LRP5/6分别抑制BMP和Wnt信号途径来调控成骨细胞分化和骨形成。抑制SOST为骨质疏松症的治疗提供了新的途径。

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。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(即遗传因子)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(Scheer N,Snaith M,Wolf CR,SeiblerJ.Generation and utility of genetically humanized mouse models,Drug DiscovToday；18(23-24):1200-11,2013)。

鉴于SOST在骨质疏松等多种疾病发生过程中的广泛参与性以及靶向该信号通路的巨大应用价值，为了使临床前期的试验更有效并使研发失败最小化，本领域仍急需开发人源化SOST信号通路相关的非人动物模型。

发明内容

本发明制备的SOST基因人源化的非人动物可改进和提升细胞或组织移植，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SOST蛋白，可作为仅能识别人SOST蛋白氨基酸序列的药物的靶点，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。

本发明的第一方面，提供了一种人源化SOST基因。

优选的，所述的人源化SOST基因包含人SOST基因的部分。

优选的，所述的人SOST基因的部分包含编码人SOST蛋白的全部或部分核苷酸序列。

更优选的，所述的人SOST基因的部分包含编码人SOST蛋白的至少10个到至少213个，优选为10、20、23、30、40、50、100、150、180、185、189、190、191、192、195、200、210、211、212或213个连续氨基酸的核苷酸序列。

优选的，所述的人SOST基因的部分核苷酸序列包含或不包含编码信号肽的部分。