治療罕見病一直是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn)，這些疾病發(fā)生機(jī)制復(fù)雜，類型多種多樣，且大多數(shù)罕見病沒有合適的用于致病機(jī)理和藥效研究的動(dòng)物模型，這為罕見病研究及藥物研發(fā)帶來了巨大挑戰(zhàn)。為此，賽業(yè)生物推出了罕見病「十宗罪」專欄，旨在從致病機(jī)理、臨床前動(dòng)物模型、基因治療方法等多角度出發(fā)，深入研究罕見病發(fā)生發(fā)展的原因。

上一期我們提到了關(guān)于眼科熱門靶點(diǎn)RHO是如何實(shí)現(xiàn)「1+1=1」式基因治療的，本期一起來關(guān)注血液罕見病——由FⅧ（F8）、FⅨ（F9）基因突變引起的血友病。該疾病患者終身伴有自發(fā)性或外傷后長(zhǎng)時(shí)間出血不止的傾向，連日常的輕微碰撞都有可能引發(fā)出血而危及生命，因此也被稱之為“玻璃人”。如何攻克血友病、拓展其研究深度是許多人關(guān)心的問題。

FⅧ、FⅨ的致病機(jī)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?yàn)槭荴染色體隱性疾病，只有當(dāng)父母雙方都攜帶致病基因時(shí)，女孩XX才會(huì)發(fā)病，而男孩XY因?yàn)橹挥幸粭lX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(shí)，人體無(wú)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(wú)法正常止血。

FⅧ基因已報(bào)道的突變多達(dá)3000種以上，其中錯(cuò)義突變和無(wú)義突變約占57.4%，主要在肝臟中表達(dá)，遺傳異質(zhì)性高，無(wú)突變熱點(diǎn)，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(wú)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(kù)中已報(bào)道3000多種相關(guān)突變，其中點(diǎn)突變（60.8%）占了最大的比例，大片段缺失約占其中的7.5%，無(wú)突變熱點(diǎn)報(bào)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(zhǎng)期以來血友病A被認(rèn)為是基因治療的理想靶點(diǎn)，因?yàn)?%-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(zhǎng)類動(dòng)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(qǐng)階段[2]；同時(shí)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(duì)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(qiáng)，而文獻(xiàn)中現(xiàn)有研究以KO小鼠為主，無(wú)法滿足基因療法對(duì)臨床前動(dòng)物模型的要求。

應(yīng)運(yùn)而生的血友病全人源化模型

針對(duì)當(dāng)前的研究困境，賽業(yè)生物啟動(dòng)了「下一代全基因組人源化模型構(gòu)建計(jì)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(shí)現(xiàn)動(dòng)物模型與人類疾病致病機(jī)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(yíng)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(diǎn)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)。

參考文獻(xiàn)：

1.?Han JP, Song DW, Lee JH, Lee GS, Yeom SC. Novel Severe Hemophilia A Mouse Model with Factor Ⅷ?Intron 22 Inversion. Biology (Basel). 2021 Jul 23;10(8):704. doi: 10.3390/biology10080704. PMID: 34439937; PMCID: PMC8389204.

2.?https://www.intelliatx.com/pipeline/

3.?Luo S , Li Z , Dai X ,et al.CRISPR/Cas9-Mediated in vivo Genetic Correction in a Mouse Model of Hemophilia A[J].Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2021, 9:672564.DOI:10.3389/fcell.2021.672564.

4.?Han J P , Kim M J , Choi B S ,et al.In vivo delivery of CRISPR-Cas9 using lipid nanoparticles enables antithrombin gene editing for sustainable hemophilia A and B therapy[J].Science advances, 2022, 8(3):eabj6901.DOI:10.1126/sciadv.abj6901.