開發全身表現內生性報告基因之轉殖鼠以提供細胞追蹤與組織移植存活監控

開發全身表現高專一性且內生性報告基因的轉殖鼠，可提供免疫細胞、幹細胞或組織於活體移植實驗，用以長期評估細胞/組織於接受者老鼠體內之分布與存活，對於細胞治療與組織移植的策略是相當重要的。先前我們已成功研發出一種創新的非侵犯性造影系統，將鼠源性抗聚乙二醇抗體表現於細胞膜上作為報告基因(anti-PEG reporter)，經由各種PEG-造影劑(PEG-NIR797, PEG- 124I, PEG-SPIO)搭配適當的造影系統(optical imaging, micro-PET, MRI)，可專一性造影追蹤anti-PEG reporter表現細胞在活體內的分布與存活。在micro-PET造影方面，anti-PEG reporter的造影專一性不亞於著名的HSV-tk報告基因(第一型單純皰疹病毒胸腺嘧啶激酶)。在Balb/c老鼠的免疫實驗中證實，內生性anti-PEG reporter不會誘發體液型或細胞型免疫反應；相對的，外生性的HSV-tk報告基因則會誘發免疫反應；顯示此具備高專一性與低免疫性特質的anti-PEG reporter很適合用於建構全身表現內生性報告基因的轉殖材料鼠。因此，本計劃利用全身性表現之人類ubiqitin C啟動子(hUBC啟動子)來表現anti-PEG reporter，建立全身皆表現anti-PEG reporter的基因轉殖材料鼠，可提供其表現anti-PEG 之幹細胞或組織進行細胞治療與移植之研究，利用PEG-造影劑更可即時且長期追蹤幹細胞或組織之活體分布位置與存活情形。目前，我們透過國家動物中心的協助，成功地建立全身表現hUBC-anti-PEG reporter的轉殖鼠(F0)，並且持續培育第一代anti-PEG轉殖鼠(F1)；此外，我們亦建構hUBC-HSV-tk轉殖鼠做為實驗對照組。基於上述成果，本計畫將規劃進行：(1). 探討分析anti-PEG reporter (或HSV-tk)於轉殖鼠全身細胞與組織表現情形之研究；(2). 即時非侵犯性造影追蹤表現anti-PEG reporter (或HSV-tk)的T細胞於活體內之腫瘤專一性、分布與毒殺腫瘤的療效； (3). 即時非侵犯性造影追蹤表現anti-PEG reporter (或HSV-tk)的間質幹細胞於活體之存活、分布與修復關節炎組織之療效；(4). 移植表現anti-PEG reporter (或HSV-tk)的胰島細胞至STZ-誘導之糖尿病鼠，藉由非侵犯造影確認胰島細胞於活體內的存活情形，並且評估胰島細胞移植後之療效。本計畫之成功，將可以提供一種極具價值的anti-PEG reporter轉殖材料鼠，可提供各種細胞/組織於同種老鼠間的生醫研究，同時結合非侵犯性造影系統，即時追蹤移植的細胞/組織於活體分佈與存活情形，對於研究細胞與組織移植後的長期追蹤與研究將提供莫大的幫助。