走進「罕見病十宗罪」專欄，為你解密罕見疾病的發(fā)生發(fā)展機制、行業(yè)研究進展（基因治療等）、推動成果轉化的臨床前創(chuàng)新策略（模型構建及藥物篩選等）。

基因突變是指基因在結構上發(fā)生堿基對組成或排列順序的改變，它可以發(fā)生于編碼序列，也可發(fā)生在啟動子、內含子和剪切位點等非編碼序列，即哪里都可能踩中雷區(qū)，觸發(fā)一系列的致病風險。本期讓我們來了解一下，在各類基因序列位點上，不同基因所發(fā)生的熱點致病突變。如：

• ELP1內含子點突變IVS20+6T>C，導致家族性自主神經功能異常
• DMPK基因3’非翻譯區(qū)不穩(wěn)定的CTG重復片段異常擴增，引起強直性肌營養(yǎng)不良
• DUX4啟動子附近區(qū)域甲基化異常，導致面肩肱型肌營養(yǎng)不良癥

家族性自主神經功能異常

家族性自主神經失調綜合征（Familial dysautonomia syndrome, FD）是一種少見的家族性常染色體隱性遺傳病，主要以神經功能障礙、特別是自主神經失調為特征的一組臨床癥狀。該病又稱Riley-Day綜合征、家族性自主神經功能不全癥、中樞性自主神經不全綜合征等。

超過9%的FD個體的純合突變?yōu)镋LP1基因的20內含子發(fā)生IVS20+6T>C突變，這種突變破壞了U1小核核糖核蛋白與內含子20供體剪接位點的堿基配對，導致外顯子20編碼序列的跳躍。該轉錄本的錯誤剪接在轉錄本中引入了移碼，并且該mRNA的翻譯產生截短的79kDa蛋白質^[1-2]。

使用小鼠模型研究改變人類細胞剪接過程是充滿挑戰(zhàn)的，因為兩者剪接過程不同^[3]，對于該內含子點突變導致的疾病研究更是如此。已有文獻表明，純合敲除該基因會導致胚胎致死；而直接在野生型小鼠中表達帶有人源突變的基因，可能由于表達了正常水平的內源性小鼠ELP1，故沒有明顯疾病表型^[4-6]。為此，賽業(yè)生物自主研發(fā)了ELP1全基因組人源化小鼠，及在此基礎上構建的熱門點突變人源化疾病模型。
 

面肩肱型肌營養(yǎng)不良癥

面肩肱型肌營養(yǎng)不良癥（Facioscapulohumeral muscular dystrophy, FSHD）是最常見的肌營養(yǎng)不良癥之一，為常染色體顯性遺傳。臨床表現(xiàn)為進行性、不對稱性（或對稱性）的肌無力和肌萎縮，雖然病情進展相對緩慢，但致殘率高，約20%患者需坐輪椅，嚴重影響生存質量。

臨床上將FSHD分為兩種類型：FSHD1和FSHD2，盡管兩種類型的致病機制不同，但最終結果都是甲基化程度降低，導致DUX4（double homeo-box4）基因在骨骼肌中異常表達或DUX4蛋白功能異常^[7]。DUX4是一種毒性轉錄因子，激活數百個下游基因，損害肌肉發(fā)育，激活免疫反應，增加氧化應激敏感性，最終導致細胞死亡途徑的激活。

目前，該疾病臨床前管線研究中多使用FLExDUX4小鼠^[8]，這是一種誘導模型，構建復雜，早期的模型多使用AAV遞送DUX4構建疾病模型^[9]。為此，賽業(yè)生物自主研發(fā)了下一代AAV遞送DUX4構建疾病模型，可以在幾周內快速造模，用于疾病臨床前研究。
 

萎縮性肌強直

萎縮性肌強直亦稱“強直性肌營養(yǎng)不良”（Myotonic dystrophies, DMs）是常染色體顯性遺傳罕見病，突變外顯率高，極易出現(xiàn)家族聚集現(xiàn)象，臨床異質性高，以肌強直、肌無力、肌萎縮為主要特點。DMs分為強直性肌營養(yǎng)不良Ⅰ型（Dystrophia myotonica 1, DM1）及強直性肌營養(yǎng)不良Ⅱ型（Dystrophia myotonica2, DM2）兩個亞型，其中DM1占絕大多數，由DMPK基因3’非翻譯區(qū)不穩(wěn)定的CTG重復片段異常擴增引起^[10]。

正常人含5-37個CTG拷貝，DM1患者的拷貝數可擴增至50到數千個不等。一般來講，當CTG重復數大于37時，就會變得不穩(wěn)定，容易在有絲分裂或減數分裂過程中擴增。越來越多的證據表明突變的DMPK轉錄本阻滯在細胞核內，形成分散的聚集灶，通過影響維持細胞發(fā)育所需蛋白質的正常功能產生毒性作用。當前研究使用的疾病模型以DMPK轉基因（帶有多個CTG重復）^[11]和HSALR轉基因小鼠^[12]為主，賽業(yè)生物自主構建了這兩種轉基因模型，能為DM1臨床前研究提供更好的模型。
 

HUGO-GT^TM全基因組人源化模型構建計劃

不僅是上述提及的疾病，針對視網膜色素變性（RP）、黃斑變性（AMD）、帕金森�。≒D）等多種疾病類型，如果要深入研究其致病機理，長片段甚至全基因組人源化小鼠是更好的選擇。但全基因組替換所需的技術難度高，大規(guī)模引入的外源序列可能會影響原本基因的表達調控。

為此，賽業(yè)生物啟動了HUGO-GT^TM計劃，基于自主研發(fā)的TurboKnockout-Pro技術，對鼠源基因實現(xiàn)原位替換，成功構建了涵蓋更豐富干預靶點的全基因組人源化小鼠。HUGO-GT^TM小鼠搭載了更高效的大片段載體融合技術，可以作為萬能模板進行針對性的突變定制服務，是更貼近真實世界生物機制的藥物臨床前研究模型。

注：HUGO-GT^TM即Humanized Genomic Ortholog for Gene Therapy

精選模型推薦

更多推薦

參考文獻：
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