专利名称：毒理学和剂量预测的动物模型的制作方法
技术领域：
本发明属于细胞生物学领域。更具体地，其涉及来自一个物种的并允许通过在另一个物种宿主进行体内发育的胚胎组织的用途，以得到可用于评价某种试剂活性和毒性的具有成熟表型的组织。
背景技术：
动物模型的使用对于新药物的功效和安全性的正确评价是关键的。当提交调查新药申请(IND)时需要在两种物种，通常是啮齿类(兔、大鼠、小鼠、仓鼠、豚鼠等)和经常地在灵长类上进行试验。啮齿类较便宜但是存在进化上离人太远的问题而因此不足以反映人的生理学。对于功效和安全性研究确实存在这种问题。尽管对于所有小分子药物这已经是一个持久的问题，但是由于越来越多抗体进入开发，该问题变得越发严重。
抗体识别氨基酸的离散序列并可以不仅对特定蛋白特异，而且对特定种类特异。例如，大鼠表皮细胞粘附分子(EpCAM)的抗体可识别大鼠EpCAM，但不识别小鼠或人EpCAM(Stephan等，Endocrinology 1405841-5854，1999)，对于抗人EpCAM抗体反之亦然。甚至大鼠、小鼠和人EpCAM的蛋白质序列＞98％保守时也是这样的。预计用于治疗用途的大多数抗体都有一定程度的物种特异性。大多数将不与啮齿类蛋白反应，一些可能对该蛋白的人形式完全特异，并且不与相同蛋白的非人灵长类形式交叉反应。
通常通过将人肿瘤来源的细胞系皮下注射到免疫缺陷大鼠或小鼠(nu/nu或SCID)以测试为癌症治疗开发的抗体的功效。因为动物的免疫系统不攻击人细胞，人细胞可以长成人肿瘤。单克隆抗体对这些肿瘤的作用可以通过将人蛋白特异的单克隆抗体施用于小鼠，并且测量肿瘤的生长、缩小或死亡来研究。更少有地，肿瘤细胞可被植入肾被囊—一个血管较多的区域下，并允许在该位置生长。这些被称为“异种移植模型”。
然而，这些异种移植模型不能良好地适应进行药物安全评价，因为施用的单克隆抗体将不结合小鼠或大鼠蛋白并因此不能通过抗体-靶标介导的机制损害啮齿类宿主。通常，如果单克隆抗体与灵长类细胞交叉反应，安全性研究必须在灵长类中进行，或者等待来自I期人临床试验的数据。如果有在比临床试验更早的阶段对这些抗体对正常的出生后或成人组织的毒性评价方法，那么其明显将有极大的用途。
评价这种安全性的一种公知的途径是使用免疫组织化学确定被抗体结合的各种人细胞或组织类型。然而，从抗体临床试验熟知仅仅抗体结合不能预测安全性。一些单克隆抗体结合癌性组织但是不逆向影响它们的功能，即，不破坏癌性细胞或者不减少癌性细胞的增殖。见，例如，Lewis等Cancer Immunol Immunother 37255-263(1993)；Herlyn等J ImmunolMethods 73157-167(1984)；Fendly等Cancer Research 501550-1558(1990)；和Balzer等J Mol Med 77699-712(1999)。
此外，极难从正常的健康成人得到各种组织类型的组织，因此，难以确定抗体结合正常组织的效果或者评价抗体对正常组织的毒性。大多数使用人组织的研究使用尸体解剖时移出的组织。这些组织在质量和疾病状态上是多变的并且经常已经经历了主要变化。备选地，可以得到手术中移出的组织。因为其和患病组织如癌相邻，并且立即冷冻或者保存。这种手术移出的组织比尸体解剖组织更与活组织相关，但是因为其接近患病组织和/或患者已经经历的治疗，该组织也可能与正常组织明显不同。
允许同时直接比较试剂如单克隆抗体或其他蛋白质或小分子药物对人患病组织(例如肿瘤)和正常组织的作用的动物模型在评估该试剂的毒性和功效中极其有价值。允许治疗剂对不同于模型动物的物种的剂量范围评估的动物模型对于设计用于支持IND提交的毒理学和其他研究目的也是非常有价值的。
发明概述本发明提供了具有成熟表型的正常组织和患病组织的非人动物模型。该模型本身可用于确定多种试剂对正常和患病组织的作用(例如毒性)。
因此，一方面，本发明提供了通过(a)将从第一种动物的未成熟细胞或祖细胞产生的未成熟目标正常组织或正常组织重组体植入第二种非人脊椎动物受体足以支持所述组织的生长和成熟的位置处；(b)允许第一种动物的目标正常组织发育成具有成熟表型的组织；(c)将第一种动物的目标患病组织或患病细胞植入非人脊椎动物受体足以支持该患病组织生长的位置处；和(d)允许来自第一种动物的目标患病组织或患病细胞生长，从而产生具有来自第一种脊椎动物的具有成熟表型的目标正常组织和目标患病组织的非人脊椎动物模型的方法。
在一些优选的实施方案中，来自第一种动物的目标正常组织和目标患病组织都被植入到单个非人脊椎动物的不同位置。在其他实施方案中，正常的和患病的目标组织被植入到相同种或不同种的不同动物中，这取决于想要的比较数据。优选地，在该情况中，植入是平行地进行，或者越接近同时越可行，更优选地，在同一天进行。在一些实施方案中，被植入的目标正常组织和被植入的目标患病组织为人来源的。
适于将它们的组织植入另一种动物的脊椎动物有许多并且以举例的方式包括不用于限制哺乳动物和其他脊椎动物，尤其优选的物种为小鼠、大鼠、鸟、兔、猫、狗、猪、绵羊、山羊、鹿、马、牛、人和非人灵长类如狒狒、黑猩猩和猴。
选择容纳或接受用于植入的目标组织的动物优选为免疫缺陷的非人脊椎动物。适于发挥该功能的动物有许多，并且以举例且非限制的方式包括，哺乳动物和非哺乳类脊椎动物。尤其优选的实施方案选自小鼠、大鼠、兔、蛙、鸟、猫、狗、猪、绵羊、山羊和非人灵长类。在一些实施方案中，非人灵长类为狒狒、黑猩猩或猴。根据本发明尤其优选以接受和容纳植入的非人脊椎动物为免疫缺陷的啮齿类(小鼠和大鼠)。
另一方面，本发明提供了存在于免疫缺陷的第二种非人受体或宿主动物中的来自第一种脊椎动物物种的目标正常组织和/或患病组织的组织模型，其中目标正常和/或患病第一物种组织为选自以下生物系统的组织中枢神经系统脑-大脑(含有神经元、神经胶质等的灰质和白质)和脑-小脑、眼、脑干(脑桥、延髓、中脑)、脊髓；内分泌系统肾上腺(皮质和髓质)、卵巢、胰脏(胰岛和外分泌胰腺)、甲状旁腺、垂体(腺垂体和神经垂体)、睾丸、甲状腺(滤泡上皮、甲状腺滤泡旁细胞、胶体，等)；乳腺乳腺(小叶、导管、肌上皮细胞，等)；造血系统脾脏、扁桃体、胸腺、骨髓(淋巴细胞、单核细胞/巨噬细胞、粒细胞、红细胞前体、巨核细胞、肥大细胞、破骨细胞、成骨细胞)、外周血细胞(嗜中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞、血红细胞、血小板)；呼吸系统肺(支气管、细支气管、肺泡，等)；心血管系统心脏、血管(动脉、静脉等)；胃肠系统食道、胃(胃底)、小肠(回肠、空肠或十二指肠)、结肠、肝脏(肝三联(portal triads)、肝细胞等)，唾液腺；泌尿生殖系统肾脏、泌尿器、膀胱、输尿管、尿道、输卵管、阴道、胎盘、前列腺、子宫、子宫颈；肌与骨骼系统骨骼肌；皮肤皮肤(表皮、附器、真皮)；末梢神经系统末梢神经；间皮细胞来自胸壁、腹壁、心包或来自胃肠、心脏和/或肺样品表面的衬细胞等。
在一些尤其优选的方面，本发明为具有成熟表型的目标正常人组织和患病的人组织的免疫缺陷小鼠或大鼠模型，其中正常人组织选自肺、前列腺、肾脏、胰脏、膀胱、皮肤、肝脏、心、结肠、十二指肠、胃、甲状腺、唾液腺和胸腺。
另一方面，本发明提供了评估针对目标患病组织的治疗效果的方法，通过将所述治疗应用于具有至少一种有成熟表型的目标正常组织和目标患病组织的免疫缺陷非人脊椎动物受体动物，其中这些目标组织来自与受体动物不同的脊椎动物物种。
在一些方面，本发明的动物模型尤其用于评估将要应用于患病组织如癌的候选治疗，待应用的候选治疗为放射-、化学-、或放射药学治疗或放射-免疫治疗。本发明的动物模型也用于瘤或肿瘤的放射影象和转移的研究。
在另一方面，本发明提供了通过将一种试剂施用于受体动物，该受体动物具有具成熟表型的来自供体动物的目标正常组织和目标癌性组织的至少一种，并评定该试剂对正常和癌性目标组织的毒性、有害或不利作用以确定对目标组织有毒性的剂量的方法。
在另一方面，本发明提供了鉴定对目标受感染的、患病或癌性细胞的毒性的程度大于正常细胞的试剂的方法，所述方法为通过将试剂施用于来自供体动物的具有具成熟表型的目标正常组织和受感染的、患病的或癌性目标组织的免疫缺陷受体动物，并鉴定减少受感染的、患病的或癌性目标组织的生长或破坏这些组织的程度大于正常组织的试剂。
在另一方面，本发明提供了确定对患病细胞或癌性细胞的毒性程度大于正常细胞的试剂有效量的方法，所述方法为通过将试剂施用于具有成熟表型的来自供体动物的目标正常组织和癌性人组织的免疫缺陷受体动物并确定对正常的和患病的或癌性目标组织有效的试剂量。
在另一个实施方案中，提供了基于完整动物的筛选测定法。在这些实施方案中，本发明包括使用已经接受本发明的目标组织植入物或者其部分的非人宿主动物，用于试验施用于所述动物的治疗的毒性、细胞抑制、抗微生物、消炎或其他治疗性质，或者测试此类治疗在控制或抑制癌症的发展、感染和/或疾病的活性。从而，根据本发明的另一方面，提供了筛选和鉴定或检验治疗、药物或其他物质对抗癌症、感染和/或疾病的发展或在癌症、感染和/或疾病的治疗中的活性的方法，该方法包括对已经接受根据本发明教导的目标组织植入物的非人宿主动物施用所述治疗、药物或其他相关物质并检测或记录与不接受该治疗、药物或物质的相应动物相比，在癌症、感染和/或疾病的发展方面发生率的减少和死亡率的减少，或者检测或记录维持、恢复或提高机体功能的有效性。
附图简述
图1显示了当来自正常胚胎器官的组织被置于免疫受损的裸小鼠(nu/nu)(第1、6、7、8图片)或SCID小鼠(第2、3、4、5图片)的肾被囊(第1、2、3、6、7和8图片)或脂肪垫(第4和5图片)并被允许发育成更成熟的表型时的结果。
图2显示了用于安全性/功效模型的成熟组织的结果。动物的肾脏在图中显示。图2的左边显示了LnCAP肿瘤，而右边显示正常组织。上面的图片来自受处理的动物而下面的图片来自对照动物。
图3显示了来自图2中描述的实验的人前列腺和人结肠成熟组织的免疫组织化学。组织也用直接标记的mPA6(抗人EpCAM)抗体染色。抗人EpCAM抗体mPA6不结合小鼠EpCAM。
图4A和4B显示了使用mPA7抗体的安全性/功效研究结果。该抗体结合人PA7抗体(CD46)，其存在于正常前列腺和胰脏上皮细胞和胰腺癌中。该抗体不识别小鼠相应的抗原。
图5显示了两种不同人组织重组体。膀胱上皮祖细胞系(hBLA)通过与胚胎膀胱间充质细胞组合可被诱导形成成熟膀胱上皮(上面)。然而，相同细胞当与精囊间充质细胞组合时将形成成熟的前列腺上皮(下面)。箭头指示阳性染色细胞。
图6显示了已经在SCID小鼠中生长6个月的来自人正常胚胎器官的发育良好的人结肠、胰脏、心和前列腺组织。
图7显示了人和大鼠睾丸和肝脏嵌合组织，其中上皮部分来自胚胎祖细胞系，基质部分来自胚胎大鼠间充质细胞。这些组织被重组并允许发育4到10个月以得到成熟表型。
发明详述我们描述了非人动物模型，其中来自人或其他动物物种，通常使用正常细胞系和解剖的大鼠或小鼠间充质细胞得到的目标正常胚胎组织或组织重组体被允许体内经历发育成熟。所得模型可用于评定一种试剂对于正常和/或患病(例如，癌性)目标组织的作用。该模型尤其有利地作为人模型，因为代表各种器官的正常成熟人组织是实验不容易得到的。从人祖细胞得到的人胚胎细胞和组织重组体的使用提供了对多种成熟人组织(否则不容易得到)的获得。例如，人前列腺祖细胞可产生人导管、腺泡和胰岛细胞。使用该非人动物模型(即异种移植模型)，可以容易地在所有三种类型的成熟人胰脏细胞上评定治疗性治疗方案或试剂的效果。
类似地，我们描述了非人动物模型，其中被允许经历体内发育成熟的胚胎组织或组织重组体来自其他的非人脊椎动物。
I.一般技术除非特别指出，本发明的实践将使用分子生物学(包括重组技术)、微生物学、细胞生物学、生物化学和免疫学的常规技术，这些技术是本领域中的技术。这些技术在文献中被详尽解释，如，分子克隆实验指南，第二版(Sambrook等，1989)冷泉港出版社；寡核苷酸合成(OligonucleotideSynthesis)(M.J.Gait编辑，1984)；分子生物学方法(Methods inMolecular Biology)，Humana Press；细胞生物学实验手册(Cell BiologyA Laboratory Notebook)(J.E.Cellis编辑，1998)Academic Press；动物细胞培养(Animal Cell Culture)(R.I.Freshney编辑，1987)；细胞和组织培养入门(Introduction to Cell and Tissue Culture)(J.P.Mather和P.E.Roberts，1998)Plenum Press；细胞和组织培养实验方法(Cell and TissueCultureLaboratory Procedures)(A.Doyle，J.B.Griffiths和D.G.Newell编辑，1993-8)；J.Wiley和Sons；酶学方法(Methods in Enzymology)(Academic Press，Inc.)；实验免疫学手册(Handbook of ExperimentalImmunology)(D.M.Weir和C.C.Blackwell编辑)；用于哺乳动物细胞的基因转移载体(Gene Transfer Vectors for Mammalian Cells)(J.M.Miller和M.P.Calos编辑，1987)；分子生物学最新技术(Current Protocols inMolecular Biology)(F.M.Ausubel等编辑，1987)；PCR聚合酶链反应(PCRThe Polymerase Chain Reaction)(Mullis等编辑，1994)；免疫学最新方法(Current Protocols in Immunology)(J.E.Coligan等编辑，1991)；Short Protocols in Molecular Biology(Wiley和Sons，1999)；免疫学(Immunobiology)(C.A.Janeway和P.Travers，1997)；抗体(Antibodies)(P.Finch，1997)；抗体实践方法(Antibodiesa practical approach)(D.Catty编辑，IRL Press，1988-1989)；单克隆抗体实践方法(Monoclonalantibodiesa practical approach)(P.Shepherd和C.Dean编辑，OxfordUniversity Press，2000)；抗体使用实验手册(Using antibodiesalaboratory manual)(E.Harlow和D.Lane(Cold Spring HarborLaboratory Press，1999)；抗体(The Antibodies)(M.Zanetti和J.D.Capra等，Harwood Academic Publishers，1995)；和CancerPrinciples andPractice of Oncology(V.T.DeVita等编辑，J.B.Lippincott Company，1993)。
II.定义除非特别定义，此处所用的所有术语、符号和其他科学术语旨在具有本领域所属于的领域中技术人员通常理解的意思。在一些情况中，具有通常理解的意思的术语在此处被定义用以澄清和/或易于参考，并且此处这些定义的包括不必被理解为代表与本领域中一般理解本质上的不同。本领域技术人员使用常规方法，如，例如，广泛使用的在Sambrook等，MolecularCloningA Laboratory Manual第二版(1989)Cold Spring HarborLaboratory Press，Cold Spring Harbor，N.Y.中描述的克隆方法一般可较好地理解和使用此处描述或参考的技术和方法。如适当，除非特别指出，通常按照生产商定义的方案和/或参数进行涉及商业途径可得到的试剂盒和试剂的使用的步骤。
“抗体”是能够通过位于免疫球蛋白的可变区中的至少一个抗原识别位点特异结合靶标如糖、多核苷酸、脂质、多肽等的免疫球蛋白分子。如此处所用的，该术语不仅包括任何同种型(IgA、IgG、IgE、IgD，或IgM)的完整的多克隆或单克隆抗体，而且包括其片段(如Fab、Fab′、F(ab′)2、Fv)、单链(ScFv)、其突变体、含有抗体部分的融合蛋白、嵌合抗体(例如人源化抗体)，和含有所需特异性的抗原识别位点的免疫球蛋白分子的任何其他经修饰的构型。
“单克隆抗体”指均一抗体群体，其中单克隆抗体由参与抗原的选择性结合的氨基酸(天然存在的或非天然存在的)组成。单克隆抗体是高度特异的，抗单个抗原性位点。术语“单克隆抗体”不仅包括任何同种型(IgA、IgG、IgE、IgD，或IgM)的完整单克隆抗体和全长单克隆抗体，而且包括其片段(如Fab、Fab′、F(ab′)2、Fv)、单链(ScFv)、其突变体、含有抗体部分的融合蛋白、人源化单克隆抗体、嵌合单克隆拉抗体和含有所需特异性的抗原识别位点且能够结合抗原的免疫球蛋白分子的任何其他经修饰构型。这些片段和变体是本领域中熟知的，并且经常被体外和体内使用。该发明不用于限制抗体的来源或者其被产生的方式(例如通过杂交瘤、噬菌体选择、重组表达、转基因动物，等等)。使用重组DNA方法或者通过合成方法如固相合成制备片段或类似物。
“小分子”指任一不从氨基酸制得并且分子量具有小于约5000道尔顿，优选小于约2500道尔顿的物质的组合物。
抗体或其他诊断或治疗性治疗、物质或试剂的“有效量”或“足够量”为该量足以实现有益的或想要的结果，包括得到诊断或预后信息，临床结果如肿瘤(在癌症中，例如，乳腺癌或前列腺癌)大小的缩小、阻止患病或癌性细胞的生长、减轻疾病的症状、提高患该疾病患者的生活质量、减少需要治疗该疾病的其他药物的剂量、延缓疾病的恶化，和/或延长个体的存活。有效量可以在一次或多次施用中施用。为了本发明的目的，药物、化合物或药物组合物的有效量为足以直接或间接减少癌性或患病或受感染细胞的增殖(或破坏这些细胞)和/或延迟癌性细胞转移的发展或生长的量。
“试剂”为个体可被暴露于的任何成分，并且可包括但不限于抗体、小分子、蛋白质、药学化合物(例如，药物)、家用化学品、工业化学品、环境化学品和其他化学品。可在本发明的动物模型中试验的试剂包括但不限于免疫化疗剂、细胞因子、化疗剂和放射性药物，还可包括内部和外部放射活性剂以及放射标记的肽。使用这些模型也可评价通过本领域熟知方法完成的基因疗法。
许多化疗剂是公知的。在本发明的实践中使用中适宜的试剂可选自，但不限于，下面的别嘌醇钠、多拉斯琼甲磺酰盐、帕米膦酸钠、依替磷酸钠、氟康唑、红细胞生成素、盐酸左咪唑、氨磷丁、盐酸格雷西隆、亚叶酸钙、沙格司亭、屈大麻酚、巯乙磺酸钠、非格司亭(filgrastim)、盐酸匹鲁卡品、醋酸善得定、右丙亚胺、盐酸奥丹西隆、奥丹西隆、白消安、碳铂、顺氯氨铂、噻替派、盐酸美法仑、美法仑、环磷酰胺、异环磷酰胺、苯丁酸氮芥、盐酸氮芥、卡氯芥、环己亚硝脲、聚苯丙生20与卡莫司汀植入物、链脲霉素、盐酸阿霉素、硫酸博来霉素、盐酸柔红霉素、更生霉素、柠檬酸柔红霉素、盐酸去甲柔毛霉素、plimycin、丝裂霉素、喷托他汀、米托蒽醌、戊柔比星、阿糖胞苷、氟达拉滨磷酸盐、氟尿苷、克拉利平、氨甲蝶呤、6-巯基嘌呤、硫鸟苷、卡培他滨、甲基睾甾酮、尼鲁米特、睾内脂、比卡鲁胺、氟利坦、阿那曲唑、柠檬酸托瑞米芬、他莫昔芬、雌氮芥磷酸钠、乙炔雌二醇、雌二醇、酯化型雌激素、倍美力(结合型雌激素)、醋酸亮丙瑞林、醋酸性瑞林、醋酸甲羟孕酮、醋酸甲地孕酮、盐酸左咪唑、阿地白介素、盐酸伊立替康、达卡巴嗪、天冬酰胺酶、磷酸依托泊苷、盐酸吉西他滨、司徒曼布、六甲密胺、盐酸拓扑替康、羟基脲、α干扰素-2b、米托坦、盐酸甲基苄肼、去甲长春花碱、大肠杆菌L-天冬酰胺酶、欧文氏菌L-天冬酰胺酶、硫酸长春新碱、地尼白介素2(denileukin diftitox)、阿地白介素、利妥希玛、α干扰素-2a、紫杉醇、多西紫杉、活卡介苗(膀胱内)、硫酸长春碱、依托泊苷、维甲酸、替尼泊苷、光敏钠、氟尿嘧啶、倍他米松磷酸钠和醋酸倍他米松、来曲唑、依托泊苷亚叶酸钙、亚叶酸、亚叶酸钙、5-氟尿嘧啶、阿霉素、环磷酰胺和顺氯氨铂。
另一方面，本发明提供了评价肿瘤或瘤的放射成象的方法，或者放射标记的抗体治疗的方法，其包括将放射标记的肿瘤特异性抗体施用于本发明的动物模型的步骤。放射标记的抗体可以是单克隆或多克隆抗体，其含有放射标记，优选选自锝-99m、铟-111、磺-131、铼-186、铼-188、钐-153、镥-177、铜-64、钪-47、钇-90的放射性标记。特别优选不危害抗体的免疫活性并且不在体内分解的用治疗性放射性核素如碘-131、铼-188、钬-166、钐-153和钪-47标记的单克隆抗体。本领域技术人员将理解其他放射性同位素是公知的，并且可适于特定应用。可使用单光子发射计算机断层摄影术(SPECT)、位置发射断层摄影术(PET)、计算机断层摄影术(CT)或磁共振成象(MRI)进行放射成象。也考虑允许通过放射免疫成象定位癌转移位置进行更好解剖学定义的有关成象。
“个体”为脊椎动物，优选哺乳动物，更优选人。哺乳动物包括，但不限于，农场动物、竞技动物、宠物、灵长类、小鼠和大鼠。
如此处所用的，“免疫缺陷的”指天生的、获得性的或诱导的不能发生正常的免疫应答。如在下面更详细的描述的，使个体的免疫应答水平降低到低于正常水平的方法是本领域熟知的，并且它们在本发明上下文中的使用是技术人员的普通技术。
如此处所用的，“治疗”是得到有益的或想要的临床结果的方法。为了本发明的目的，有益的或想要的临床结果包括，但不限于，可检测的或不可检测的症状的减轻、疾病程度的减轻、疾病状态的稳定(即，不变坏)、疾病恶化的延迟或减慢、疾病状态的改善或减轻，和缓解(部分或全部的)。“治疗”也可以指与如果不接受治疗的预期的存活相比延长的存活。如此处所用的，术语“治疗”包括预防。治疗包括肿瘤或其他患病组织生长的停止，可检测实体瘤或可检测的受感染的或患病组织的衰退或消失，或肿瘤的转移或受感染或患病组织扩展的防止或减小。“减轻”疾病指疾病状态的程度和/或不希望的临床表现减弱和/或该疾病状态恶化的时间过程被减慢或延长，如与已知对这些疾病参数有很小的或没有效果的物质相比的。
如此处所用的，本发明的模型对于一系列疾病和失调的评价是有价值的，这些疾病和失调包括通过实例但不限于贫血、恶性肿瘤、自身免疫失调、各种免疫功能失调和不足、病原性微生物的感染、糖尿病、多囊卵巢疾病、良性前列腺肥大、骨质疏松症、神经变性疾病如ALS、阿尔茨海默氏疾病、帕金森疾病、肌营养不良、各种转移性和非转移性失调如各种皮肤癌，包括黑素瘤、乳腺癌、前列腺癌、肾癌、肝癌、肺癌、脑癌和其他头和颈癌症，包括成胶质细胞瘤、淋巴瘤和白血病、心血管疾病、肾损伤和疾病，等。
在本发明的一些方面，动物模型方便了导致个体生活质量提高的治疗方案的安全和有效剂量的确定，生活质量的提高可通过恶心、呕吐、胃口丧失、失眠、总体感觉下降、日常活动减少、疲劳和抑郁的减少，而没有增加其他不需要的副作用来测量。
在一些其他方面，本发明的动物模型被用于支持临床医生和研究人员的诊断和预后确定。这通过将本发明的方法应用于植入患者组织样品的用途，或者用于来自患者样品的物质的用途以处理已经植入的组织。植入的组织和组织处理方法和此处描述的相同，并且评定结果的方法是专业人员的常规技术。
III.成熟组织表型的动物模型的产生可通过几种不同方法产生成熟组织表型的动物模型。受体动物优选为免疫缺陷动物。不是免疫缺陷的动物将对植入该动物的来自其他物种的组织发动不利的免疫应答，所以，高度支持使用免疫缺陷动物。在一个实施方案中，该动物为小鼠或大鼠。可通过遗传育种(例如，nu/nu、SCID、RAG、米色小鼠或裸大鼠、无胸腺小鼠或大鼠，等)、遗传操纵(例如，基因“敲除”技术)，或者通过放射或化学免疫抑制动物(例如，用免疫抑制剂如环孢菌素处理或用辐射或其他破坏免疫T细胞和/或B细胞的方法)获得。
本发明优选的动物受试者是脊椎动物。本发明尤其优选的动物受试者是哺乳动物。术语“哺乳动物”指属于哺乳类的个体。本发明尤其用于人组织的应用，尽管其也可以用于兽医。
植入受体动物的人和其他物种的目标组织本质上是不成熟的，并且可来自多种来源。一方面，人组织是来自人胚胎组织的非癌性的、非患病组织，即，正常组织，包括但不限于下面的生物系统中枢神经系统脑-大脑(含有神经元、神经胶质等的灰质和白质)和脑-小脑、眼、脑干(脑桥、延髓、中脑)、脊髓；内分泌系统肾上腺(皮质和髓质)、卵巢、胰脏(胰岛和外分泌胰腺)、甲状旁腺、垂体(腺垂体和神经垂体)、睾丸、甲状腺(滤泡上皮、甲状腺滤泡旁细胞、胶体，等)；乳腺乳腺(小叶、导管、肌上皮细胞，等)；造血的脾脏、扁桃体、胸腺、骨髓(淋巴细胞、单核细胞/巨噬细胞、粒细胞、红细胞前体、巨核细胞、肥大细胞、破骨细胞、成骨细胞)、外周血细胞(嗜中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞、血红细胞、血小板)；呼吸系统肺(支气管、细支气管、肺泡，等)；心血管系统心脏、血管(动脉、静脉，等)；胃肠系统食道、胃(胃底)、小肠(回肠、空肠或十二指肠)、结肠、肝脏(肝三联、肝细胞，等)，唾液腺；泌尿生殖系统肾脏、泌尿器、膀胱、输尿管、尿道、输卵管、阴道、胎盘、前列腺、子宫、子宫颈；肌与骨骼系统骨骼肌；皮肤皮肤(表皮、附器、真皮)；末梢神经系统末梢神经；间皮细胞来自胸壁、腹壁、心包或来自胃肠、心脏和/或肺样品表面的衬细胞等。
用于植入的尤其优选的组织类型目前是肝脏、肺、前列腺、肾脏、胰脏、心脏、结肠、十二指肠和胸腺。胚胎组织可被切成足够小的小块以适合植入部位但是足够大以含有原来组织的基质和上皮成分。在一个实施方案中，组织被切成10mm×10mm×10mm的尺寸。在另一个实施方案中，组织被切成5mm×5mm×5mm的尺寸。在另一个实施方案中，组织被切成1mm×1mm×1mm的尺寸。可能需要几种重组体以代表来自含有许多不同细胞类型的大组织，如肺的所有不同细胞类型。两块或几块可被置于同一肾脏的被膜下。
在另一个实施方案中，组织源为来自人胚胎组织的人祖细胞系，其被扩增并与选择用来促进祖细胞分化和成熟成一种或多种成熟人细胞类型的大鼠或小鼠间充质细胞重组以形成人/啮齿动物组织重组体。例如，这类组织重组体可以是如在美国专利号6,436,704中所描述的分离和生长的人胰脏祖细胞(hPED)、如在美国专利号6,416,999中描述的分离和生长的人放射状胶质祖细胞、在WO01/77303中描述的分离和生长的人卵巢祖细胞或如在待决专利申请PCT/US03/04547中描述的人膀胱祖细胞(hBLA)，所有这些文献的教导在此处被特别并入作为参考。根据本发明的教导，可与大鼠或小鼠间充质细胞(例如)重组形成组织重组体的其他组织特异性人祖细胞的实例包括，但不限于，来自卵巢、膀胱、胰脏、肺、皮肤、肾、结肠、甲状腺、肝脏、心脏、睾丸和前列腺的祖细胞。在另一个实施方案中，组织源可以是来自人间充质细胞的细胞系。在另一个实施方案中，组织源可以是与来自啮齿类间充质细胞组织或适宜的人间充质细胞的细胞系重组的人祖细胞系(例如，与胰脏间充质细胞(hPEM)组合的人胰脏祖细胞如hPED)。在另一个实施方案中，人细胞如Schwann细胞或神经上皮细胞可以用于植入到免疫缺陷的动物。
在另一个实施方案中，前面段的组织备选地来自其他非人脊椎动物物种的祖细胞或者来自胚胎组织或适宜的细胞系。
在另一个实施方案中，组织源可以是在胶原基质或其他基质材料(例如血浆凝血块、EHS基质、Matrigel，等)中生长的人或其他非人脊椎动物细胞系。每种细胞类型被培养在经设计以维持祖细胞表型的培养基中。如在美国专利6,436,704和美国专利6,416,999所描述的那样制备细胞(1-3×106)并与适宜的间充质细胞组合。
另一方面，目标组织是受感染的、患病的和/或癌性的。例如，可以使用来自人肿瘤或其他患病组织的细胞系。这些细胞可从活检或尸检得到，从免疫缺陷的小鼠或大鼠携带的可植入的肿瘤或者从人肿瘤建立或体外转化的永生细胞系得到。
一旦从目标动物得到正常的和/或癌性和/或受感染的和/或患病组织，就将目标组织植入免疫缺陷的动物。可植入多种部位。在一个优选的实施方案中，组织或组织重组体被植入免疫缺陷动物的肾被囊下面。对于人肿瘤的异种移植通常使用小鼠是本领域中公知的。在其他实施方案中，目标组织或组织重组体被皮下植入脂肪垫，或者植入免疫动物的其他部位从而目标组织或组织重组体可以发育和成熟并且在长时间(例如，一个月后或更长时间)后定位。在另一实施方案中，含有表皮和间充质细胞成分的组织被修整成1mm立方小块并置于免疫缺陷动物的肾被囊下面或者脂肪垫中。
一旦组织源被植入免疫缺陷小鼠，该组织被允许发育的时间为成熟所需要的时间，以成为成熟表型。该时间量可随不同的组织而不同，为约2周到52周，优选约4到36周，更优选的约6到24周以达到希望的发育阶段。通过将胚胎(发育10-24周)来源的组织植入并允许发育6到24周并观察组织学和所得组织中特定的、已知的成熟标志物的表达可确定希望的发育阶段。一般，根据本发明的方法，正常组织的生长和成熟比癌性组织的生长需要更多时间。
在一个实施方案中，动物有1-3个正常组织已经被植入一个肾被囊下面并允许成熟。使用一种或多种试剂前约0-2周肿瘤细胞可被植入对侧肾被囊中。正常组织可被允许在一个动物中成熟，然后对该动物实施安乐死并移出组织。成熟的组织可被切成两个或多个相等的小块并植入2个或多个受体动物中以产生具有匹配的正常人组织块的动物。这是有用的，因为一个动物为对照，其他动物被一种或多种试剂处理。这时可将肿瘤细胞植入对侧肾被囊中。
在另一个实施方案中，仅仅正常组织被植入受体动物中。这可用于检验治疗方案或治疗剂(例如抗体)以确定其对各种正常组织的作用。在一些情况中，已知试剂(例如抗体)对癌性组织具有有害作用。仅仅具有正常组织的动物模型可被用于确定一定剂量范围内的该试剂是否对其他正常组织具有有害作用。
II.试剂此处描述的动物模型可用于评估多种试剂的作用，这些试剂包括但不限于，抗体、小分子、肽、拟肽(peptidomimetics)和蛋白质。可使用的小分子包括合成的化学化合物，如为了FDA批准而被检验的药物。可使用的蛋白质包括，但不限于，合成肽和蛋白质、重组蛋白质和天然存在的蛋白质。
本发明治疗剂的多种制剂可用于施用。在一些实施方案中，试剂可不经稀释使用。在另一些实施方案中，施用试剂和药学上可接受的赋形剂，并且它们可以在各种制剂中。药学上可接受的赋形剂是本领域公知的，并且是相对惰性的物质，其方便了药学上有效物质的施用。例如，赋形剂可赋予形状或一致性，或者作为稀释剂。适宜的赋形剂包括但不限于稳定剂、增湿剂和乳化剂、用以改变摩尔渗透压浓度的盐、封装剂、缓冲剂和皮肤渗透增强剂。用于肠胃外和非肠胃外药物递送的赋形剂以及制剂在RemingtonThe Science and Practice of Pharmacy，第20版，Lippincott，Williams & Wilkins，Publishing中阐明。
用于肠胃外施用的适宜制剂包括水可溶形式的活性化合物的水性溶液，例如水溶性盐。此外，可施用活性化合物的悬浮液，根据需要为油状注射悬浮液。适宜的亲脂性溶剂或赋形剂包括脂肪油，例如芝麻油，或者合成的脂肪酸酯，例如油酸乙酯或甘油三酯。水性注射悬浮液可含有增加悬浮液粘性的物质并包括例如羧甲基纤维素钠、山梨糖醇和/或葡聚糖。任选地，悬浮剂也可含有稳定剂。脂质体也可用于封装该试剂以递送到细胞中。
可制备根据本发明用于系统性施用的药物制剂用于经肠、肠胃外或局部施用。实际上，可以同时使用所有三种类型的制剂以实现活性成分的系统性施用。
经口施用的适宜制剂包括硬或软明胶胶囊、丸剂、片剂(包括包衣的片剂)、酏剂、悬浮剂、糖浆剂或其吸入和控释形式。
可施用各种方法将试剂施用于动物模型。在一个优选的实施方案中，试剂被腹膜内(i.p.)施用。其他方法包括，但不限于，经口、皮下、静脉内、囊下施用、肌内或直接施用到组织或肿瘤。可通过缓释方法强化施用，这些缓释方法包括使用固体制剂，如皮肤贴剂或丸剂或者封装或包衣的形式，或者如果是液体，通过适宜的液体制剂或者使用体外或内部维持的泵机制施用。
可通过各种方法确定将要施用的量。在一个实施方案中，通过逐步增加试剂并能监控效果来确定该试剂例如抗体的剂量。在另一个实施方案中，技术人员使用文献中描述的量作为剂量的起点并且使用高于和低于报导量的逐步增量确定效果。在另一个实施方案中，使用的剂量反映个体(例如，人)如果进行治疗方案或者处于日常的每天暴露中将经历的生理量。
一般地，制备这些试剂以通过注射(例如腹膜内、静脉内、皮下、肌内，等)施用，尽管也可以使用其他形式施用(例如，经口、粘膜，等)。因此，本发明的治疗剂优选与药学上可接受的赋形剂如盐水、林格液、右旋糖溶液等等组合。特定剂量方案，即，剂量、时间选择和重复，将依赖于特定个体和该个体的病史。通常，可使用下面剂量的任一种施用至少约50mg/kg体重；至少约10mg/kg体重；至少约3mg/kg体重；至少约1mg/kg体重；至少约750μg/kg体重；至少约500μg/kg体重；至少约250μg/kg体重；至少约100μg/kg体重；至少约50μg/kg体重；至少约10μg/kg体重；至少约1μg/kg体重，或者更多。经验考虑，如半寿期，通常将有助于剂量的确定。与人免疫系统相容的试剂，如人源化抗体或完整人抗体，可用于延长抗体的半寿期并防止该抗体被宿主的免疫系统攻击。施用频率可被确定并随着疗程而调整，并且基于减少癌性细胞的数目、保持癌性细胞的减少、减少癌性细胞的增殖，或者延迟癌转移的发展。备选地，本发明试剂的持续连续释放制剂可以是适宜的。实现持续释放的多种制剂和设备是本领域公知的。
在一个实施方案中，可以根据经验确定被给予1次或多次施用的个体中治疗剂的剂量。个体被给予治疗剂的递增剂量。为了评定治疗剂的功效，可以根据一些方法跟踪特定癌症的疾病状态，这些方法如通过触诊或目测直接测量肿瘤的大小，通过X射线或其他成象技术间接测量肿瘤大小，通过直接的肿瘤活检或肿瘤样品的显微镜检查更好地评定，测量间接的肿瘤标记(例如，前列腺癌的PSA)、与肿瘤相关的疼痛、麻痹、言语、视力、呼吸和其他能力丧失的减少，胃口增加，或者如通过接受的试验所测量的生活质量的提高或者存活的延长。对于本领域技术人员显而易见的是剂量将根据个体、癌症的类型、癌症的阶段、是否癌已经开始转移到个体中其他位置，以及过去的治疗和所用的同时治疗而变。
其他制剂包括本领域中公知的适宜的递送形式，包括但不限于，载体如脂质体。见，例如，Mahato等(1997)Pharm.Res.14853-859。脂质体制剂包括，但不限于细胞转染剂、多层脂质体和单层脂质体。
在一些实施方案中，可存在一种以上的治疗剂。这些组合物可含有一种或一种以上抗例如卵巢、肺、前列腺、胰脏、结肠或乳腺癌细胞的治疗剂(可含有至少1种，至少2种，至少3种，至少4种，至少5种不同的治疗剂)。治疗剂的混合物(如它们通常在本领域中指出)可尤其用于治疗更宽范围的个体群体。
疾病的评定优选使用本领域中的标准方法进行，如成象方法和监控适宜的一种或多种标志物，如在下面详细讨论的。
试剂施用的时间选择将依赖于试剂的性质。在一个实施方案中，试剂为抗体，其被以有效量施用以降低癌性细胞、癌性组织或肿瘤的生长。本领域技术人员可确定低浓度的多次施用对较高浓度的单次施用的功效而不用过多实验。
试剂可以施用一次或者每周注射1-7次或更多，持续几周。剂量、施用方案和持续时间将通常反映显示出在治疗感染或疾病中有效。
III.功效/毒性模型的评估含有组织植入物或组织重组体的动物模型被允许发育成部分或完全的成年正常成熟的组织表型。为了产生评定试剂效果(例如，毒性)的动物模型，可以对一个肾被囊下面含有成熟目标组织的这些动物，将目标患病的、受感染的或癌性细胞植入对侧肾被囊(或者其他侧)下并用试剂(例如，单克隆抗体或其他药物)处理。处理后，处死动物并移出人患病的、受感染的或癌性的和正常的组织异种移植物，并对其进行分析以评定药物的效果。技术人员可通过监控总体形态、细胞形态、坏死和凋亡的量、患病的、受感染的或癌性组织的大小和/或功能(例如，胰脏组织的胰岛素分泌)或者正常和异常细胞功能的已知标记物的存在与否来确定试剂对正常的和患病的、受感染的或癌性目标组织的效果。例如，可用Ki67抗体染色以显现组织中分裂细胞的数目(Grogan等Blood 752714-9，1988)。对于治疗性抗体，可以使用动物模型鉴定抗体和有效杀死癌性组织或减小肿瘤的大小而对相应的正常组织或其他表达与抗体结合的抗原的正常组织作用很小或没有作用的抗体剂量。
评定治疗性治疗方案对个体效果的方法将依赖于所治疗的条件和治疗方法而变，本领域中熟知一系列这些方法。作为阐明而不是限制，这些方法包括上面讨论的那些方法，以及评定肥大、增生、程序性死亡、差别蛋白或类固醇分泌、代谢活性和形态改变的方法。
成熟组织也可用于通过用试剂系统性治疗动物然后测量目标组织的功能，例如，“成熟”的人胰脏的人胰岛素产生，来评定小分子药物的功效和毒性。该动物模型的另一个用途是功效模型，通过该模型，具有每个肾中不同成熟组织(正常的和患病的)的动物被用于评定该试剂的长期治疗(例如，数天到数月)的效果。
实施例实施例1非人动物模型的产生将来自正常胚胎器官(结肠、心脏、肾、肝、肺、卵巢和输卵管)的组织切成1mm立方小块并置于裸小鼠(nu/nu)或SCID免疫受损的小鼠的肾被囊或脂肪垫中。这些组织留在动物中6-40周以允许发育成成熟组织的时间。将动物实施安乐死并移出组织并切片用于H&E染色和免疫组织化学评价。
图1显示了一系列植入的结果，其中组织被允许成熟4个月。在该实施例中，对于“图片”的所有参照见图1。图片1、2、3、6、7和8显示肾被囊下的植入而图片4和5显示脂肪垫下的植入。图片1、6、7和8显示裸(nu/nu)小鼠中正常胚胎器官的植入，而图片2、3、4和5显示SCID小鼠中正常胚胎器官的植入。肾、心脏和肝脏组织当置于肾被囊时发育失败(图片3)。肾组织当置于肾被囊时不发育和成熟(未显示)，但其在脂肪垫中发育(图片4)。尽管心脏的1mm立方小块在该实验中不发育(图片5)，在另一组实验中，含有来自心耳和心室细胞的心脏组织长而薄(0.6×2mm)的小块当植入肾被囊7个月时存活下来并发育出脂肪组织和肌肉组织。图6显示在宿主小鼠中6个月后发育良好的结肠、胰脏、心脏和前列腺。切开的胚胎肝脏组织在脂肪垫或肾被囊植入部位都不发育(图片5)。然而，使用人肝脏上皮祖细胞和大鼠胚胎精囊间充质细胞(rSVM)的组织重组体分化成具有良好限定的结构。与rSVM组合的睾丸上皮祖细胞发育成类似于生殖细胞缺陷的睾丸的管状结构，因为最初的结构中不存在睾丸生殖干细胞(见图7)。输卵管发育是广泛的(图片8)而肺和卵巢(图片6和7)成熟但是不具有和体内组织相同的结构发育。然而，已经被允许体内(肾被囊)发育7个月的肺组织发育成包括纤毛上皮细胞的成年细胞形态。因为免疫缺陷小鼠的寿命比正常小鼠的短，这些长的发育时间可能需要将正常组织块在发育5-6个月后移植到更年轻(例如6-10周)的动物中。
实施例2用于安全性/功效模型的成熟组织将正常人前列腺和胰脏小块置于肾被囊下并允许成熟6周。这时，人前列腺癌细胞(LnCAP)被置于相同动物的对侧肾被囊下并允许再生长一周。在植入LnCAP肿瘤后的第7天，通过腹膜内注射将一只动物用10μg/g PA6抗体(抗人EpCAM)处理。对照动物用盐水注射处理。两周内注射4次。在该时间末，对动物实施安乐死并检查肿瘤和正常组织异种移植物。动物的肾脏在图2中显示。图2的左边显示了LpCAP肿瘤而右边显示正常组织(在该动物中共发育9周)。上面的图片来自处理的动物而下面的图片来自对照动物。其它处理的动物含有正常结肠组织。
实施例3人前列腺和人结肠成熟组织的免疫组织化学来自实验的人前列腺和人结肠成熟组织的免疫组织化学在图2中描述。尽管肿瘤受抗体处理的影响导致细胞死亡和出血，但是正常组织未受抗体影响(A-D)。为了确定是否组织含有抗体靶标(EpCAM)，将组织用直接标记的PA6(抗人EpCAM)抗体染色。处理过和未处理的组织都显示出抗体的结合。成熟人前列腺组织由于前列腺特异抗原(PSA)—前列腺细胞的一种标记物—而也被强烈染色。
实施例4对mPA7抗体的安全性/功效研究用人胚胎胰脏和前列腺组织进行类似实验。胰脏和前列腺组织被允许成熟11周，之后LnCAP前列腺肿瘤组织被植入对侧。如实施例2中所述，用50μg/gx4剂mPA7抗体处理动物。如在图4A中所见，抗体处理导致肿瘤组织消失，仅仅剩下疤痕组织。4B中H&E染色切片中所示正常组织未受抗体处理的影响。
实施例5从人祖细胞和大鼠胚胎间充质细胞发育的正常组织重组体使用胚胎组织的完整小块以成熟为成年表型的一个备选方案是使用与啮齿类间充质细胞重组的人祖细胞系以产生这样一种组织，该组织中来自祖细胞系的一部分细胞是成人表型。该方案的一个实例在图5中显示。这里，hBLA(人膀胱上皮祖细胞)细胞系与大鼠胚胎膀胱间充质细胞重组形成具有成人膀胱上皮表型的含有大鼠间充质细胞和人上皮细胞的组织嵌合体。该组织用uroplakin—人膀胱伞状细胞的一种标记物—染色结果在上面的图片中显示。同样的细胞可以与大鼠胚胎精囊间充质细胞重组并允许体内成熟6个月以形成具有大鼠间充质细胞和成人前列腺上皮(在下面的图片中用人前列腺特异抗原(PSA)染色)的组织嵌合体。类似地，已经使用人胚胎肝脏细胞、人胚胎胰脏细胞(见专利美国专利号6,436,704)或人子宫/阴道/输卵管祖细胞(见专利美国专利号6,416,999)与适宜的大鼠间充质细胞重组制备人/大鼠嵌合组织而获得组织重组体。
应该理解此处描述的实施例和实施方案仅仅是阐明的目的，对其进行的各种修改或改变也暗示给了本领域技术人员并且包括在本申请的精神和范围和所附权利要求书的范围内。此处所应用的所有出版物、专利和专利申请在此处被完整引入作为参考文献，就好像每个单独的出版物、专利或专利申请被特别和单独的被指出并入作为参考文献一样。
权利要求
1.产生具有具成熟表型的来自第一种脊椎动物的目标正常组织和目标患病组织的非人脊椎动物模型的方法，该方法包括步骤(a)将从第一种动物的未成熟细胞或祖细胞制备的未成熟目标正常组织或正常组织重组体植入第二种非人脊椎动物受体的足以支持所述组织生长和成熟的部位处；(b)允许第一种动物的目标正常组织发育成具有成熟表型的组织；(c)将第一种动物的目标患病组织或患病细胞植入非人脊椎动物受体的足以支持该患病组织生长的部位处；和(d)允许来自第一种动物的目标患病组织或患病细胞生长。
2.权利要求1的方法，其中将来自第一种动物的目标正常组织和目标患病组织两者植入单个非人脊椎动物的不同部位处。
3.权利要求1的方法，其中将正常组织和患病目标组织植入不同动物。
4.权利要求1的方法，其中供体和正常的受体动物属于不同的物种。
5.权利要求1的方法，其中植入的目标正常组织和植入的目标患病组织都是人来源的。
6.权利要求1的方法，其中植入的目标组织来自选自小鼠、大鼠、兔、鸟、猫、狗、猪、绵羊、山羊、鹿、马、牛、人和非人灵长类的物种。
7.权利要求6的方法，其中非人灵长类为狒狒、黑猩猩或猴。
8.权利要求1的方法，其中非人脊椎动物受体选自免疫缺陷的小鼠、大鼠、兔、猫、蛙、鸟、狗、猪、绵羊、山羊和非人灵长类。
9.权利要求8的方法，其中动物为免疫缺陷的啮齿类动物。
10.用于评估存在于免疫缺陷的第二种非人受体或宿主动物中具有成熟表型的来自第一种脊椎动物物种的目标组织的组织模型，其中目标正常和/或患病的第一种物种组织为选自以下生物系统的组织中枢神经系统脑-大脑(含有神经元、神经胶质等的灰质和白质)和脑-小脑、眼、脑干(脑桥、延髓、中脑)、脊髓；内分泌系统肾上腺(皮质和髓质)、卵巢、胰脏(胰岛和外分泌胰腺)、甲状旁腺、垂体(腺垂体和神经垂体)、睾丸、甲状腺(滤泡上皮、甲状腺滤泡旁细胞、胶体，等)；乳腺乳腺(小叶、导管、肌上皮细胞，等)；造血系统脾脏、扁桃体、胸腺、骨髓(淋巴细胞、单核细胞/巨噬细胞、粒细胞、红细胞前体、巨核细胞、肥大细胞、破骨细胞、成骨细胞)、外周血细胞(嗜中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞、血红细胞、血小板)；呼吸系统肺(支气管、细支气管、肺泡，等)；心血管系统心脏、血管(动脉、静脉，等)；胃肠系统食道、胃(胃底)、小肠(回肠、空肠或十二指肠)、结肠、肝脏(肝三联、肝细胞，等)，唾液腺；泌尿生殖系统肾脏、泌尿器、膀胱、输尿管、尿道、输卵管、阴道、胎盘、前列腺、子宫、子宫颈；肌与骨骼系统骨骼肌；皮肤皮肤(表皮、附器、真皮)；末梢神经系统末梢神经；间皮细胞来自胸壁、腹壁、心包或来自胃肠、心脏和/或肺样品表面的衬细胞等。
11.具有成熟表型的目标正常人组织和患病人组织的免疫缺陷啮齿动物模型，其中正常人组织选自肺、前列腺、肾脏、胰、膀胱、皮肤、肝脏、心、结肠、十二指肠、胃、甲状腺、唾液腺和胸腺。
12.评估针对目标患病组织进行治疗性治疗的效果的方法，其包括步骤(a)将此种治疗应用于具有至少一种有成熟表型的目标正常组织和目标患病组织的免疫缺陷非人脊椎动物受体动物，其中这些目标组织来自与受体动物不同的脊椎动物物种，和(b)评估该治疗对目标正常组织和患病组织的效果。
13.权利要求12的方法，其中治疗性治疗选自放射治疗、化学治疗、放射药学治疗或放射免疫治疗。
14.权利要求12的方法，其中治疗性治疗包括施用用于肿瘤的放射成象的试剂。
15.确定试剂对目标组织有毒的剂量的方法，其包括步骤(a)将试剂施用于免疫缺陷的受体动物，其中该受体动物具有至少一种具有成熟表型的来自供体动物的目标正常组织和目标癌性组织，和(b)评估该试剂对正常和癌性目标组织的任何毒性效果。
16.鉴定试剂对目标患病细胞或癌性细胞的毒性大于对正常细胞的毒性的方法，该方法包括步骤(a)将试剂施用于免疫缺陷的受体动物，其中该受体动物具有具成熟表型的来自供体动物的目标正常组织和患病的或癌性目标组织，和(b)鉴定减少患病的或癌性目标组织的生长或破坏这些组织的程度大于正常组织的试剂。
17.确定试剂对患病或癌性细胞的毒性大于对正常细胞的毒性的有效量的方法，该方法包括步骤(a)将试剂施用于免疫缺陷的受体动物，其中该受体动物具有具成熟表型的来自供体动物的目标正常组织和癌性人组织，和(b)确定对正常的和患病的或癌性目标组织有效的试剂量。
18.一种基于完整动物的筛选测定法，其包括使用已经接受本发明的目标组织植入物或者其部分的非人宿主动物，用于测试施用于所述动物的治疗的毒性、细胞抑制、抗微生物、抗炎或其他治疗特性，或者测试此类治疗在控制或抑制癌症的发展、感染和/或疾病的活性。
19.筛选和鉴定或检验治疗、药物或其他物质对抗癌症、感染和/或疾病的发展或在癌症、感染和/或疾病的治疗中的活性的方法，该方法包括步骤(a)对已经接受根据本发明教导的目标组织植入物或其部分的非人宿主动物用所述治疗、药物或其他相关物质处理，并(b)检测或记录与不接受该治疗、药物或物质的相应动物相比，在癌症、感染和/或疾病的发展方面减少的发生率和死亡率的减少，或者检测或记录维持、恢复或提高机体功能的有效性。
全文摘要
本发明涉及在非人动物中使用胚胎组织产生组织模型。该组织模型含有这样的目标组织，其为被允许在非人宿主体内发育以得到可用于评估试剂的毒性和/或功效的具有成熟表型的组织。
文档编号A61K35/12GK1655671SQ03812486
公开日2005年8月17日 申请日期2003年5月30日 优先权日2002年5月30日
发明者J·P·马瑟, P·F·扬 申请人:雷文生物技术公司