[发明专利]Fah基因缺失动物的程序化慢性肝损伤维持及其在制备异源化肝脏模型中的应用

说明书

本发明提供了一种Fah基因缺失动物的程序化慢性肝损伤维持及其在制备异源化肝脏模型中的应用。本发明揭示了一种循环周期固定化的尼替西农程序化调控(Programmed NTBC controlling，NTBC^P)方案，该方案可使得动物模型在慢性肝损伤状态下长期生存，在进行异源化肝细胞移植后，可以实现高的异源化置换率。

技术领域

本发明属于生物技术及动物模型制备领域，更具体地，本发明涉及Fah基因缺失动物的程序化慢性肝损伤维持方法及其在制备异源化肝脏模型中的应用。

背景技术

肝脏是人体药物代谢和清除的主要场所，也是许多特异性病原体的宿主。由于物种间的差异，这些人肝脏特有的功能和特征很难在其他动物中得到有效模拟。目前，肝脏人源化已经通过移植人原代肝细胞(PHH)在小鼠模型上获得成功(M Dandri，et al.，Hepatology.33(4):981-988.2001；DF Mercer，et al.，Nat Med.7(8):927-933.2001；CTateno，et al.，Am J Pathol.165(3):901-912.2004)，可用于精确预测人体肝脏特异性药物代谢和病原体感染过程。此外，人源化动物模型还可以作为生物反应器生产大量功能性的人肝细胞用于多种用途，如需要大量肝细胞支持的“人工肝系统”(H Azuma，et al.，NatBiotechnol.25(8):903-910.2007；E Michailidis，et al.，Proc Natl Acad Sci U SA.117(3):1678-1688.2020)。近十多年来的研究和发展成果成功推动了人源化肝脏小鼠模型上的高效和稳定制备(H Azuma，et al.，Nat Biotechnol.25(8):903-910.2007；CTateno，et al.，PLoS One.10(11):e0142145.2015；EM Wilson，et al.，Stem Cell Res.13(3Pt A):404-412.2014；M Hasegawa，et al.，Biochem Biophys Res Commun.405(3):405-410.2011；KD Bissig，et al.，J Clin Invest.120(3):924-930.2010；ML Washburn，etal.，Gastroenterology.140(4):1334-1344.2011)。然而，小鼠的体型大小严重制约了其所能提供的生物样本量，如药学分析所需的血液和胆汁，及再生医学研究所需的肝细胞(KYoshizato，et al.，Expert Opin Drug Metab Toxicol.9(11):1419-1435.2013).

与小鼠相比，大鼠体型至少大10倍，在生理和病理上也更为接近人类(PMIannaccone，et al.，Dis Model Mech.2(5-6):206-210.2009)。美国FDA指导原则也建议使用大鼠进行临床前研究，特别是药物代谢和毒理(HJ Jacob，et al.，Nat Rev Genet.3(1):33-42.2002)。此外，当大鼠达到完全肝脏人源化置换后，理论上可以提供10⁹以上人肝细胞。因此，在大鼠模型上构建人源化肝脏比在小鼠上具有更为重要的意义，特别是在药物开发和再生医学研究领域。然而，由于缺少能有效支持人源肝细胞异种移植的大鼠模型，极大阻碍了肝脏人源化大鼠上的开发。与此同时，目前也缺少在小鼠以外的大动物中实施肝脏人源化的实践经验。

本发明人前期参与了延胡索酰乙酰乙酸水解酶(Fah)基因缺失联合重症免疫缺陷的FRG(Fah^-/-Rag2^-/-IL2rg^-/-)大鼠(中国专利实审中，申请号：201810621840.8)的构建，该大鼠用于构建人源化肝脏，并证实了该大鼠模型具有构建人源化肝脏的潜力。然而，对于移植大鼠的长期维持上，还需进一步探寻有效的肝损伤调控模式，以达到稳定且高效的人源化置换水平。

发明内容