TEL:17312606166（魏經理）
美鳳力臨床前大動物實驗中心
17312606166
在基因轉錄過程中，外顯子和內含子都會被復制到前體信使RNA（pre-mRNA）中，隨后通過剪接去除內含子，獲得編碼序列，最終翻譯成蛋白質。隨著全基因組測序的發展，人們逐漸認識到內含子突變在多種疾病，尤其是罕見病中，具有重要作用。研究表明，約10%-30%的疾病相關基因突變（主要為內含子突變）會影響剪接或通過調控元件（如增強子和沉默子）的失調，引發隱性剪接位點激活、假外顯子包含和外顯子跳躍等機制，最終導致疾病。這些機制通常會產生提前終止密碼子（PTC），引發無義介導的RNA降解（NMD）、蛋白質二級結構改變或基因/蛋白表達水平失調[1-3]。今天為大家介紹的家族性自主神經功能障礙研究模型，即是由內含子突變引發的典型疾病案例。
圖1 內含子突變對Pre-mRNA剪接的常見影響類型[3] 
家族性自主神經功能障礙（FD）與ELP基因內含子突變 家族性自主神經功能障礙（FD）是一種罕見的遺傳性神經系統疾病，由神經元發育受損和中樞神經系統退化引起。患者因自主神經系統和感覺神經系統的缺陷，表現出多汗、間歇性高血壓、流涎、吞咽困難、大小便失常、呼吸困難及周期性嘔吐等癥狀。該病具有種族特異性，主要影響德系猶太人，在該人群中的發病率約為1/3600，僅約50%的患者能存活至40歲[4-5]。ELP1（IKBKAP）基因編碼延伸復合物組成部分，在神經元的發育和功能中發揮重要作用。幾乎所有FD患者都攜帶ELP1基因雙拷貝突變，其中超過99%為第20號內含子5'剪接位點突變（IVS20+6T>C）。該突變破壞了U1小核核糖核蛋白與第20號內含子供體剪接位點的堿基配對，導致第20號外顯子跳躍[4-6]。這種錯誤剪接導致轉錄本框架移位，產生提前終止密碼子（PTC），從而翻譯出截短的ELP蛋白，最終導致神經元損傷和死亡。 圖2 ELP1/IKBKAP內含子突變IVS20+6T>C導致轉錄本剪接異常的機制[6] 
靶向ELP1的FD療法及相關動物模型 目前，FD尚無根治方法，治療策略主要集中在對癥治療和支持性護理，以緩解癥狀并預防并發癥。由于IVS20+6T>C突變是FD最常見的致病突變，研究的重點在于糾正該突變引起的錯誤剪接模式，以生成全長ELP1蛋白。冷泉港實驗室和PTC Therapeutics的研究人員在這一領域開展了諸多研究，包括反義寡核苷酸（ASO）和小分子藥物的開發[7-9]。研究表明，使用野生型小鼠研究內含子突變ELP1基因的剪接模式不可行，而純合Elp1基因敲除小鼠會在胚胎期死亡。表達帶有人源突變ELP1基因的轉基因小鼠由于正常水平的內源性小鼠Elp1基因表達，未表現出明顯的疾病表型，因此需要結合小鼠內源性Elp1基因單拷貝敲除，但這仍存在轉基因拷貝不穩定和表型不一致等問題[10-12]。此外，由于小鼠和人類基因剪接模式的差異，將小鼠Elp1基因第20號外顯子及其兩側內含子人源化并引入IVS20+6T>C突變，同樣未能產生表型[13]。 圖3 通過小分子藥物調控IKBKAP IVS20+6T>C第20號外顯子剪接模式[9] 以上研究表明，在小鼠體內研究ELP1基因剪接模式可能需要更長甚至全長人類ELP1基因序列。針對這一需求，賽業生物研發了小鼠Elp1基因人源化的B6-hELP1模型（產品編號：I001203），其中小鼠Elp1基因從起始密碼子到終止密碼子的序列被原位替換為人源ELP1基因的對應序列。此外，在此基礎上還構建了IVS20+6T>C人源化疾病模型，以滿足廣大科研人員在FD研究中的需求。 
B6-hELP1小鼠成功表達人源ELP1基因 檢測結果表明，在B6-hELP1小鼠的大腦皮層、腎臟、肝臟、骨骼肌和心臟中均存在人源ELP1基因的顯著表達，且不存在鼠源Elp1基因的表達。 圖4 B6-hELP1小鼠和野生型小鼠體內人源ELP1基因和鼠源Elp1基因的表達 總 結 目前FD治療研究主要集中在糾正突變引起的錯誤剪接模式，以生成全長ELP1蛋白。B6-hELP1模型（產品編號：I001203）在小鼠體內表達全長的人源ELP1基因，并且不存在小鼠內源性Elp1基因的干擾，可用于FD研究。根據前期研究，基于B6-hELP1小鼠構建的B6-hELP1 IVS20+6T>C人源化點突變模型（在研）預計將出現與人類FD相似的表型。 此外，賽業生物在神經、眼科等疾病研究領域開發了多種遺傳疾病模型和人源化模型，為研究人員開發針對不同疾病的靶向藥物提供了有力支持。 HUGO-GT?全基因組人源化模型
參考文獻：
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