肌營養(yǎng)不良癥的類型介紹與相關(guān)基因治療方法
肌營養(yǎng)不良癥
本期我們要關(guān)注的是肌營養(yǎng)不良癥，這是指一組以進行性加重的肌無力和支配運動的肌肉變性為特征的遺傳性疾病群。前不久，作為首個用于治療杜氏肌營養(yǎng)不良癥的基因療法，新藥SRP-9001獲得FDA加速批準上市的消息受到人們的持續(xù)關(guān)注，這里的杜氏肌營養(yǎng)不良癥（Duchenne muscular dystrophy, DMD）即是肌營養(yǎng)不良癥的其中一種。
除了DMD以外，肌營養(yǎng)不良癥關(guān)注度較高的類型還有面肩肱型肌營養(yǎng)不良癥（Facioscapulohumeral muscular dystrophy, FSHD）、肌強直性營養(yǎng)不良癥（Myotonic dystrophy, DM）、肢帶型肌營養(yǎng)不良癥（Limb-girdle muscular dystrophy, LGMD）等，接下來，我們從致病機理及基因治療方面看看肌營養(yǎng)不良癥的“四大天王”。
DMD的致病機理及基因治療
DMD致病基因十分明確，即編碼產(chǎn)生抗肌萎縮蛋白（dystrophin）的基因，它對人類正常肌肉結(jié)構(gòu)和功能中是不可或缺的，而DMD患者中的DMD基因發(fā)生突變，主要是以基因缺失為主，導致DMD不能正常表達和發(fā)揮功能。
目前，針對DMD的基因療法主要類型包括CRISPR、ASO、AAV等，特別是對于CRISPR、ASO基因療法[1]，因為藥物涉及對人核酸序列的編輯，故需要與人類核酸序列一致性更高的動物模型，但由于非人類靈長動物價格昂貴，全基因組人源化小鼠成為了更高效、特異的基因治療相關(guān)藥物的臨床前試驗動物。
為此，賽業(yè)生物自主研發(fā)了幾款hDMD模型，均覆蓋了DMD基因熱點突變區(qū)域及藥物靶點區(qū)域。除了熱門區(qū)域野生型人源化模型以外，我們還在此基礎(chǔ)上再修飾構(gòu)建了熱門點突變?nèi)嗽椿Ｐ�，可以同時提供更加理想的人源化對照及疾病模型。
賽業(yè)生物關(guān)于DMD的基礎(chǔ)人源化品系和點突變模型：
➢擁有熱點突變區(qū)域的野生型及在此基礎(chǔ)上構(gòu)建的點突變?nèi)嗽椿膊∧Ｐ停?/strong>
➢可以直接在已有的野生型人源化基礎(chǔ)上定制不同的點突變，提高效率及成功率；
➢人源化區(qū)域包括大部分藥物靶向區(qū)域，更適合可用于藥物篩選及藥效研究，特別是ASO、CRISPR、siRNA等基因治療相關(guān)藥物；
➢人DMD基因原位插入，拷貝數(shù)確定，可穩(wěn)定遺傳。
FSHD的致病機理及基因治療
FSHD分為FSHD1和FSHD2兩種類型，盡管其致病機制不同，但最終結(jié)果都是DUX4（Double homeo-box 4）基因在骨骼肌中異常表達或DUX4蛋白功能異常�；颊咧�95%為1型，F(xiàn)SHD1型的致病原因主要與4號染色體長臂亞端粒區(qū)內(nèi)的D4Z4大衛(wèi)星串聯(lián)重復序列的多拷貝缺失相關(guān)，導致DUX4基因的甲基化程度降低，使其在骨骼肌中去抑制重新表達而致病。
基因治療主要以通過ASO和siRNA抑制毒蛋白DUX4表達為主[2]，使用到的模型有兩類，分別是FLExDUX4小鼠（誘導型）[3]和注射AAV表達DUX4小鼠[4]，賽業(yè)生物自主研發(fā)AAV表達DUX4小鼠模型，可更好地用于基因治療藥物臨床前研究。
DM的致病機理及基因治療
DM分為DM1和DM2兩種類型，其中DM1占絕大多數(shù)，致病機理是由DMPK基因3’非翻譯區(qū)不穩(wěn)定的CTG重復片段異常擴增導致RNA結(jié)合蛋白調(diào)節(jié)紊亂、mRNA異常剪接，相應引起多種組織缺陷，進而出現(xiàn)DM多系統(tǒng)受累�；蛑委熤饕酝ㄟ^ASO和siRNA抑制DMPK表達為主，使用的模型以DMPK轉(zhuǎn)基因（帶有多個CTG重復）[5]和HSALR轉(zhuǎn)基因小鼠[6]為主，賽業(yè)生物自主構(gòu)建了這兩種轉(zhuǎn)基因模型，可適用于DM1臨床前研究。
LGMD的致病機理及基因治療
LGMD是一類以肢帶區(qū)域或肩膀和臀部周圍的肌肉萎縮為主要癥狀的神經(jīng)肌肉疾病的統(tǒng)稱，一般將LGMD分為常染色體顯性遺傳1型和常染色隱性遺傳2型。致病基因大多與影響肌肉功能性蛋白質(zhì)產(chǎn)生的基因突變有關(guān)，主要有DYSF、SCGA、SGCB等�；蛑委熤饕ㄟ^AAV遞送療法來補充缺失蛋白來治療，當然文獻中也有一些關(guān)于ASO跳躍療法的研究�；谥虏C理及基因療法，賽業(yè)生物自主研發(fā)了hDYSF（WT、MU）、Dysf-KO、Scgs-KO、Sgcb-KO等[7]小鼠模型，用于助力LGMD疾病的臨床前藥物研發(fā)。
HUGO-GTTM全基因組人源化模型構(gòu)建計劃
不僅是肌營養(yǎng)不良癥，針對視網(wǎng)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(shù)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(diào)控。
為此，賽業(yè)生物啟動了HUGO-GTTM計劃，基于自主研發(fā)的TurboKnockout-Pro技術(shù)，對鼠源基因?qū)崿F(xiàn)原位替換，成功構(gòu)建了涵蓋更豐富干預靶點的全基因組人源化小鼠。HUGO-GTTM小鼠搭載了更高效的大片段載體融合技術(shù)，可以作為萬能模板進行針對性的突變定制服務(wù)，是更貼近真實世界生物機制的藥物臨床前研究模型。
注：HUGO-GTTM即Humanized Genomic Ortholog for Gene Therapy
參考文獻：
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