罕見(jiàn)病目錄首次擴(kuò)容，相關(guān)罕見(jiàn)病小鼠模型及其驗(yàn)證數(shù)據(jù)的介紹

蝴蝶在空中翩翩起舞，但“蝴蝶寶貝”卻與痛苦的疾病相伴一生；

精致的德化白瓷人物惟妙惟肖，而“瓷娃娃”們打一個(gè)噴嚏都容易發(fā)生骨折；

香醇的咖啡牛奶令人喜愛(ài)，但擁有咖啡牛奶斑的“泡泡寶貝”飽受疼痛和生命威脅，忍受著他人異樣眼光。

這些別樣名稱背后，是每一個(gè)罕見(jiàn)病患者求醫(yī)問(wèn)藥的不易。在2018年，我國(guó)首次公布了第一批罕見(jiàn)病目錄，時(shí)隔5年后，中國(guó)罕見(jiàn)病目錄在2023年9月20日完成首次擴(kuò)容。至此，罕見(jiàn)病目錄共計(jì)收錄了207種罕見(jiàn)病。這一擴(kuò)充給更多的罕見(jiàn)病患者迎來(lái)了新的希望！
 

罕見(jiàn)病概述
Rare Disease

罕見(jiàn)�。≧are Disease），又稱孤兒�。∣rphan Disease），根據(jù)《中國(guó)罕見(jiàn)病定義研究報(bào)告2021》所給出的定義，新生兒發(fā)病率小于萬(wàn)分之一、患病率小于萬(wàn)分之一、患病人數(shù)小于14萬(wàn)的疾病，符合其中一項(xiàng)的疾病，即可為罕見(jiàn)病。

罕見(jiàn)病雖發(fā)病率極低，但病種多，總體患者數(shù)量并不少。目前，全球已知罕見(jiàn)病超過(guò)7000種，患者約有3.5億人，是艾滋病和癌癥患者總數(shù)的兩倍多。其中，我國(guó)罕見(jiàn)病患者約2000萬(wàn)人，每年新增患者超過(guò)20萬(wàn)人。研究顯示80%以上的罕見(jiàn)病由遺傳因素導(dǎo)致，50%在出生或兒童期發(fā)病，以先天性畸形、內(nèi)分泌代謝及神經(jīng)系統(tǒng)疾病為主。例如，我們熟知的白化病、血友病、漸凍癥等等。
 

主要治療方式

目前，罕見(jiàn)病的主要治療方式包括小分子，單克隆抗體，蛋白質(zhì)替代療法，寡核苷酸以及基因和細(xì)胞療法。這些治療方法在疾病分子機(jī)制和有效到達(dá)某些細(xì)胞區(qū)室的能力上存在差異�；�于蛋白質(zhì)的療法可調(diào)節(jié)細(xì)胞外靶點(diǎn)并替代功能障礙的循環(huán)蛋白，而ASO，siRNA和基因與細(xì)胞療法則拓寬了可藥物治療的靶點(diǎn)空間，使其涵蓋了難以用小分子和蛋白質(zhì)解決的靶點(diǎn)和機(jī)制，例如轉(zhuǎn)錄因子靶標(biāo)和功能異常的細(xì)胞內(nèi)蛋白的補(bǔ)償�？傊�，這些治療方式可廣泛覆蓋靶標(biāo)和機(jī)制，可通過(guò)將諸如小分子與抗體結(jié)合的方式組合起來(lái)的方式擴(kuò)大目標(biāo)和機(jī)制。
 

圖1 罕見(jiàn)病主要治療方式^[1]
 

獲批藥物情況
（藥物相關(guān)數(shù)據(jù)源自醫(yī)藥魔方）

由于市場(chǎng)需求小、研發(fā)難度大、成本高、周期長(zhǎng)，因此涉足罕見(jiàn)病用藥研發(fā)生產(chǎn)的制藥企業(yè)不多，這導(dǎo)致罕見(jiàn)病用藥少，被稱為“孤兒藥”。數(shù)據(jù)顯示，目前已知的7000多種罕見(jiàn)病中，有對(duì)應(yīng)治療藥品的不超過(guò)400種。在第二批罕見(jiàn)病目錄中，全球具有獲批藥物的疾病有51種，而中國(guó)具有獲批藥物的有38種，詳細(xì)信息見(jiàn)下。
 

 

罕見(jiàn)病動(dòng)物模型

近年來(lái)，我國(guó)積極探索罕見(jiàn)病的“中國(guó)式解法”，努力破解罕見(jiàn)病防治難題，給無(wú)數(shù)罕見(jiàn)病患者帶來(lái)了生命的希望。罕見(jiàn)病藥物開(kāi)發(fā)面臨著患者數(shù)量少，研究樣本稀缺，臨床試驗(yàn)難度高的困境，更需要依靠合適的動(dòng)物模型破局。

南模生物深耕基因編輯領(lǐng)域，專業(yè)從事遺傳修飾動(dòng)物模型的研發(fā)、飼養(yǎng)繁育和分析檢測(cè)，目前已經(jīng)自主研發(fā)了上百種罕見(jiàn)病模型，如血友病小鼠模型、杜興肌營(yíng)養(yǎng)不良癥小鼠模型、免疫球蛋白G4相關(guān)疾病小鼠模型等，助力罕見(jiàn)病的基礎(chǔ)研究及藥物開(kāi)發(fā)。

下面將重點(diǎn)介紹南模生物部分罕見(jiàn)病小鼠模型及其驗(yàn)證數(shù)據(jù)，并附現(xiàn)有罕見(jiàn)病小鼠模型資源于文末。

血友病小鼠模型
血友病是一組X染色體連鎖的隱性遺傳性凝血功能障礙的出血性疾病，可分為血友病A(F8凝血因子功能異常)和血友病B(F9凝血因子異常)兩種，前者占血友病患者的80%~85%，后者B占15%~20%，患者多為男性，女性極其罕見(jiàn)。

南模生物自主構(gòu)建了F8-KO和F9-KO的基因修飾小鼠，可用于血友病發(fā)病機(jī)制、藥物篩選或基因治療評(píng)價(jià)等研究。
 

圖1. 不同品系F8敲除小鼠活化部分凝血活酶時(shí)間（APTT）檢測(cè)。結(jié)果顯示F8-KO小鼠凝血所需時(shí)間明顯長(zhǎng)于野生型小鼠，且F8-KO（NM-KO-00012）與F8-KO(2)（NM-KO-200608）凝血時(shí)間無(wú)明顯差別，表型類似。
 

圖2. F9敲除鼠肝組織中F9基因的表達(dá)以及血漿中F9蛋白的濃度檢測(cè)

杜興肌營(yíng)養(yǎng)不良癥小鼠模型
杜興肌營(yíng)養(yǎng)不良癥( Duchenne Muscular Dystrophy，DMD)是一種X-連鎖隱性遺傳、致死性肌肉疾病，由位于Xp21的抗肌萎縮蛋白Dystrophin突變引起。我國(guó)每年約有400-500例DMD患兒出生，患者一般3歲左右發(fā)病，出現(xiàn)行動(dòng)困難，走路搖擺等癥狀，隨著病情加重，多數(shù)患者在12歲左右喪失獨(dú)立行走能力；30歲前因呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥或心力衰竭而死亡。

南模生物自主構(gòu)建了Dmd基因點(diǎn)突變模型Dmd-Q995X(NM-KI-18026)，該小鼠抓力顯著降低，并且骨骼肌肌間隙變寬，肌纖維大小不一，細(xì)胞核聚集，炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，表現(xiàn)出了DMD的癥狀。
 

圖3. Dmd-Q995X小鼠HE染色(A),肢體抓力測(cè)試(B)

免疫球蛋白G4相關(guān)疾病小鼠模型
免疫球蛋白G4相關(guān)疾�。╥mmunoglobulin G4-related disease，IgG4-RD）是一種慢性、進(jìn)行性炎癥伴纖維化的疾病，可累及身體幾乎所有器官，根據(jù)累及組織或器官的不同，疾病名稱有所不同，如唾液腺受累的米庫(kù)利茲病，胰腺受累的自身免疫性胰腺炎，膽管受累的硬化性膽管炎等。研究發(fā)現(xiàn)IgG4-RD與T細(xì)胞具有較強(qiáng)相關(guān)性，破壞T細(xì)胞活化連接蛋白LAT可以獲得IgG4-RD的疾病模型。

南模生物自主構(gòu)建了Lat-Y136F(NM-KI-200249)點(diǎn)突變小鼠模型，該模型將小鼠LAT基因第136位的酪氨酸替換為苯丙氨酸，小鼠表現(xiàn)出淋巴細(xì)胞增殖紊亂，多種Th2型細(xì)胞因子的高表達(dá)，B細(xì)胞大量活化，血清IgG1和IgE水平升高等癥狀，這些表型與IgG4-RD的病理學(xué)基礎(chǔ)十分相似。
 

圖4. Lat-Y136F敲入小鼠流式結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析（n=3）。Lat-Y136F敲入小鼠的脾臟（A）與胸腺（B）中CD4+T細(xì)胞比例上調(diào)，CD8+ T細(xì)胞比例下降；脾臟（C）中B220和MHCⅡ雙陽(yáng)性細(xì)胞的比例下降；淋巴結(jié)（D）中MHCⅡ單陽(yáng)性細(xì)胞的比例增加。

苯丙酮尿癥小鼠模型
苯丙酮尿癥（PKU）是一種常見(jiàn)的常染色體隱性遺傳的氨基酸代謝病，是由于苯丙氨酸（PA）代謝途徑中的酶缺陷，使得苯丙氨酸不能轉(zhuǎn)變成為酪氨酸，導(dǎo)致苯丙氨酸及其酮酸蓄積，并從尿中大量排出。大多數(shù)形式的PKU和高苯丙氨酸血癥（HPA）是由染色體12q23.2上的PAH基因突變引起的。未經(jīng)治療的PKU可表現(xiàn)為主要臨床特征為智力低下、精神神經(jīng)癥狀、濕疹、皮膚抓痕征及色素脫失和鼠氣味等、腦電圖異常。

南模生物利用基因編輯技術(shù)，敲除小鼠Pah基因的Exon 2-5，建立了Pah-KO(NM-KO-2110565)小鼠模型，該模型表現(xiàn)出了苯丙酮尿癥的典型癥狀，可用于苯丙酮尿癥的相關(guān)研究。
 

圖5. Pah-KO小鼠表型驗(yàn)證。（A）Pah-KO小鼠的體重低于WT小鼠（n = 20 /組），（B）顯示不同時(shí)間點(diǎn)的血Phe水平（n = 20 /組），（C）顯示不同時(shí)間點(diǎn)的血液Tyr水平（n = 20 /組）。（驗(yàn)證數(shù)據(jù)由合作伙伴提供）

南模生物罕見(jiàn)病小鼠模型列表
為加強(qiáng)藥品研發(fā)，擺脫罕見(jiàn)病“醫(yī)無(wú)藥”困境，南模生物開(kāi)發(fā)了上百種罕見(jiàn)病相關(guān)小鼠模型，為罕見(jiàn)病的病理研究、藥效評(píng)估和藥物安全性評(píng)價(jià)提供了強(qiáng)有力的工具，具體信息如下。
 

[1] Tambuyzer E, Vandendriessche B, Austin CP, et al. Therapies for rare diseases: therapeutic modalities, progress and challenges ahead [published correction appears in Nat Rev Drug Discov. 2020 Jan 8;:]. Nat Rev Drug Discov. 2020;19(2):93-111. doi:10.1038/s41573-019-0049-9