DMD人源化小鼠模型在杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良癥基因治療研究中的應(yīng)用

有這樣一種疾病，其發(fā)病患者通常是3-5歲的孩童，患者一開(kāi)始會(huì)出現(xiàn)進(jìn)行性肌無(wú)力癥狀，在12歲左右慢慢失去了行走能力，它就是杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良癥（Duchenne muscular dystrophy, DMD）。

近年來(lái)，在社會(huì)各方力量的持續(xù)關(guān)注和努力下，國(guó)內(nèi)對(duì)DMD的社會(huì)認(rèn)知度有了一定的提高，診療技術(shù)、藥物研發(fā)也在不斷向前推進(jìn)著。據(jù)悉，Sarepta Therapeutics公司已向FDA提交了一份生物制品許可申請(qǐng)（BLA），SRP-9001有望成為第一款通過(guò)AAV治療DMD的基因療法；Cure Rare Disease也在今年取得新進(jìn)展，其研發(fā)的CRD-TMH-001是首款獲批進(jìn)入DMD臨床試驗(yàn)階段的CRISPR基因編輯療法。

01 關(guān)于DMD的臨床表現(xiàn)
DMD是一種由編碼肌營(yíng)養(yǎng)不良蛋白的基因Dystrophin突變引起的罕見(jiàn)的致命性神經(jīng)肌肉遺傳病，全世界每3500-5000名男性中就有一人發(fā)生。DMD的癥狀通常出現(xiàn)在嬰幼兒身上，患者可能會(huì)經(jīng)歷發(fā)育遲緩、站立困難等，然后逐漸喪失獨(dú)立進(jìn)行日�；顒�(dòng)的能力，最終出現(xiàn)呼吸困難和心力衰竭。該病是普遍致命的，患者通常會(huì)死于20多歲。目前其發(fā)病機(jī)制尚未闡明，現(xiàn)有治療只能減緩患者肌肉萎縮進(jìn)程，延長(zhǎng)3-5年行走能力，增強(qiáng)心肺功能。

02 DMD基因治療的研究現(xiàn)狀
DMD疾病發(fā)現(xiàn)于19世紀(jì)，也是如今大熱的基因治療領(lǐng)域中最受關(guān)注的疾病之一。這是由于該疾病的致病基因十分明確，該基因在保證人類(lèi)正常肌肉結(jié)構(gòu)和功能中是不可或缺的。作為一個(gè)超大基因，DMD長(zhǎng)度超過(guò)2.2 M bp，這也導(dǎo)致了它潛在發(fā)生突變位點(diǎn)的數(shù)量大大增加。其突變類(lèi)型以基因內(nèi)缺失為主，且存在一段“突變熱點(diǎn)”區(qū)域，即基因缺失的高發(fā)點(diǎn)為外顯子45-55區(qū)，外顯子2-19區(qū)則次之。

DMD的基因治療方法主要有外顯子跳躍和AAV補(bǔ)充mini基因，但因需要不斷給藥及研究模型的缺陷，基于CRISPR基因編輯的治療手段作為一種破局新策略應(yīng)運(yùn)而生。有文獻(xiàn)表明，CRISPR治療可以在單個(gè)外顯子人源化小鼠（Δ50;h51KI）及TG大片段點(diǎn)人源化疾病小鼠（hDMDΔ52/mdx）上起到治療效果，前者刪除了突變外顯子51，后者能做到大片段的跳躍，適合50%以上患者。我們可以來(lái)了解下當(dāng)前研發(fā)進(jìn)程中3種具有代表性的藥物：
 

03 人源化小鼠帶來(lái)的研發(fā)新局面
隨著模式動(dòng)物和基因治療的發(fā)展，基因治療對(duì)模式動(dòng)物提出了更高的要求，而人源化小鼠模型是提高臨床前研究效率重要的一環(huán)。這里為大家列舉一些DMD藥物研發(fā)常用的小鼠模型以供參考：
 

在諸多的研究方法中，MDX小鼠突變點(diǎn)并不是熱點(diǎn)突變區(qū)，單個(gè)外顯子人源化及TG模型也存在著明顯不足�；�于此種現(xiàn)狀，賽業(yè)生物自主研發(fā)的TurboKnockout融合了BAC重組進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，在小鼠的基因上實(shí)現(xiàn)原位替換，人源化小鼠模型更加適合不同ASO、gRNA的篩選，可以在mRNA、蛋白質(zhì)和功能水平上進(jìn)行比較，并滿足藥代動(dòng)力學(xué)和藥效學(xué)等實(shí)驗(yàn)需求。

熱點(diǎn)區(qū)域的部分人源化/突變疾病的小鼠模型
人源化區(qū)域可以覆蓋基因治療管線的熱點(diǎn)區(qū)域，也可以用ASO和CRISPR療法進(jìn)行熱點(diǎn)突變基因的單個(gè)及多個(gè)跳躍療法。

DMD全人源化小鼠模型
賽業(yè)生物擁有超大片段打靶能力，DMD部分人源化小鼠模型已實(shí)現(xiàn)，針對(duì)DMD基因超過(guò)2.2M bp的長(zhǎng)度，賽業(yè)正在布局DMD的全人源化模型，攻克基因組中已知最大的基因打靶難題，構(gòu)建一款可以適用于所有點(diǎn)突變的致病機(jī)理及基因編輯治療的臨床前研究的動(dòng)物模型。

此外，針對(duì)脊髓性肌萎縮、自主神經(jīng)功能異常、視網(wǎng)膜色素變性等神經(jīng)/眼科疾病，賽業(yè)生物開(kāi)發(fā)了一系列基因敲除的小鼠模型和人源化小鼠模型，也可以根據(jù)你的研究需求實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制。我們誠(chéng)邀神經(jīng)/眼科相關(guān)的研究人員們共同探討，賽業(yè)生物期待與你一同為患者的康復(fù)之路奉獻(xiàn)力量。
 

Part 1 神經(jīng)

Part 2 眼科

 

人源化小鼠如何構(gòu)建？
人源化小鼠有哪些應(yīng)用方向？
人源化小鼠如何助力遺傳病基因治療研究？
 

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