FⅧ、FⅨ的致病機理
血友病A(FA)和血友病B(FB)是由于FⅧ和FⅨ基因的突變而引起的血液凝固紊亂的X染色體隱性遺傳病,正因為是X染色體隱性疾病,只有當(dāng)父母雙方都攜帶致病基因時,女孩XX才會發(fā)病,而男孩XY因為只有一條X染色體,只要父母雙方一方攜帶致病基因,男孩就有可能致病,故臨床上血友病常為男孩發(fā)病。
FⅧ和FⅨ凝血因子是人體血液凝固過程中不可或缺的成分,當(dāng)這些基因受到突變時,人體無法產(chǎn)生足夠的凝血因子,從而導(dǎo)致患者在受傷或手術(shù)后無法正常止血。
FⅧ基因已報道的突變多達(dá)3000種以上,其中錯義突變和無義突變約占57.4%,主要在肝臟中表達(dá),遺傳異質(zhì)性高,無突變熱點,但F8基因內(nèi)含子22倒位是重型血友病A主要原因,即FⅧ基因在內(nèi)含子22處發(fā)生斷裂和倒位,使FⅧ基因外顯子1-22與外顯子23-26分離,無法進(jìn)行正常轉(zhuǎn)錄,造成FⅧ因子嚴(yán)重缺乏,導(dǎo)致重型血友病A的發(fā)生[1]。
FⅨ基因突變數(shù)據(jù)庫中已報道3000多種相關(guān)突變,其中點突變(60.8%)占了最大的比例,大片段缺失約占其中的7.5%,無突變熱點報道。
FA和FB的基因治療
血友病A(約1/5000)較血友病B發(fā)病率高(約1/25000),長期以來血友病A被認(rèn)為是基因治療的理想靶點,因為1%-5%的正常血漿FⅧ可以顯著改善患者的生活質(zhì)量,比如最常見的酶替代療法管線,Spark公司的Spk-9001,把FⅨ變體Padua特異表達(dá)在肝臟細(xì)胞內(nèi)來改善凝血功能,達(dá)到治本效果。
為了能從根本上治療血友病,Intellia公司通過CRISPR/Cas9在非人靈長類動物的肝臟中靶向插入FⅨ基因,可產(chǎn)生正常水平或更高水平FⅨ,目前正在IND申請階段[2];同時文獻(xiàn)中也有許多CRISPR療法[3-4]?梢钥闯鯟RISPR療法在治療血友病中有著光明的前景,這也對小鼠模型的基因人源化程度提出了更高的要求。特別是FⅧ和FⅨ基因的致病突變多且異質(zhì)性強,而文獻(xiàn)中現(xiàn)有研究以KO小鼠為主,無法滿足基因療法對臨床前動物模型的要求。
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針對當(dāng)前的研究困境,賽業(yè)生物啟動了「下一代全基因組人源化模型構(gòu)建計劃」HUGO-GTTM(HUGO-GT: Humanized Genomic Ortholog for Gene Therapy),成功構(gòu)建了血友病相關(guān)的全基因組人源化模型:hFⅧ和hFⅨ小鼠,在X染色體上用人FⅧ或人FⅨ基因(全基因組)原位替換鼠源基因,可以實現(xiàn)動物模型與人類疾病致病機理同源性一致。
X染色體基因突變導(dǎo)致的疾病除了血友病,還有MeCP2基因突變導(dǎo)致的雷特綜合征、DMD基因?qū)е碌亩攀霞I養(yǎng)不良癥等,賽業(yè)生物可以提供hFⅧ、hFⅨ、FⅪ、hMeCP2、hDMD等HUGO-GTTM全基因組人源化小鼠,并在該基礎(chǔ)上構(gòu)建熱門點突變疾病模型,更適用于遺傳性疾病研究和基因治療藥物開發(fā)。