上一期我们提到了关于眼科热门靶点RHO是如何实现「1+1=1」式基因治疗的,本期一起来关注血液罕见病——由FⅧ(F8)、FⅨ(F9)基因突变引起的血友病。该疾病患者终身伴有自发性或外伤后长时间出血不止的倾向,连日常的轻微碰撞都有可能引发出血而危及生命,因此也被称之为“玻璃人”。如何攻克血友病、拓展其研究深度是许多人关心的问题。
FⅧ、FⅨ的致病机理
血友病A(FA)和血友病B(FB)是由于FⅧ和FⅨ基因的突变而引起的血液凝固紊乱的X染色体隐性遗传病,正因为是X染色体隐性疾病,只有当父母双方都携带致病基因时,女孩XX才会发病,而男孩XY因为只有一条X染色体,只要父母双方一方携带致病基因,男孩就有可能致病,故临床上血友病常为男孩发病。
FⅧ和FⅨ凝血因子是人体血液凝固过程中不可或缺的成分,当这些基因受到突变时,人体无法产生足够的凝血因子,从而导致患者在受伤或手术后无法正常止血。
FⅧ基因已报道的突变多达3000种以上,其中错义突变和无义突变约占57.4%,主要在肝脏中表达,遗传异质性高,无突变热点,但F8基因内含子22倒位是重型血友病A主要原因,即FⅧ基因在内含子22处发生断裂和倒位,使FⅧ基因外显子1-22与外显子23-26分离,无法进行正常转录,造成FⅧ因子严重缺乏,导致重型血友病A的发生[1]。
FⅨ基因突变数据库中已报道3000多种相关突变,其中点突变(60.8%)占了最大的比例,大片段缺失约占其中的7.5%,无突变热点报道。
FA和FB的基因治疗 血友病A(约1/5000)较血友病B发病率高(约1/25000),长期以来血友病A被认为是基因治疗的理想靶点,因为1%-5%的正常血浆FⅧ可以显著改善患者的生活质量,比如最常见的酶替代疗法管线,Spark公司的Spk-9001,把FⅨ变体Padua特异表达在肝脏细胞内来改善凝血功能,达到治本效果。 为了能从根本上治疗血友病,Intellia公司通过CRISPR/Cas9在非人灵长类动物的肝脏中靶向插入FⅨ基因,可产生正常水平或更高水平FⅨ,目前正在IND申请阶段[2];同时文献中也有许多CRISPR疗法[3-4]。可以看出CRISPR疗法在治疗血友病中有着光明的前景,这也对小鼠模型的基因人源化程度提出了更高的要求。特别是FⅧ和FⅨ基因的致病突变多且异质性强,而文献中现有研究以KO小鼠为主,无法满足基因疗法对临床前动物模型的要求。 想了解更多人源化小鼠的构建技术以及在基因治疗中的应用? 「码」上下载《人源化小鼠模型的构建和应用》PDF
应运而生的血友病全人源化模型 针对当前的研究困境,赛业生物启动了「下一代全基因组人源化模型构建计划」HUGO-GTTM(HUGO-GT: Humanized Genomic Ortholog for Gene Therapy),成功构建了血友病相关的全基因组人源化模型:hFⅧ和hFⅨ小鼠,在X染色体上用人FⅧ或人FⅨ基因(全基因组)原位替换鼠源基因,可以实现动物模型与人类疾病致病机理同源性一致。 X染色体基因突变导致的疾病除了血友病,还有MeCP2基因突变导致的雷特综合征、DMD基因导致的杜氏肌营养不良症等,赛业生物可以提供hFⅧ、hFⅨ、FⅪ、hMeCP2、hDMD等HUGO-GTTM全基因组人源化小鼠,并在该基础上构建热门点突变疾病模型,更适用于遗传性疾病研究和基因治疗药物开发。