講講肌營養(yǎng)不良癥“四大天王”相關(guān)的疾病研究【罕見病十宗罪4】
本期我們要關(guān)注的是肌營養(yǎng)不良癥，這是指一組以進(jìn)行性加重的肌無力和支配運(yùn)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(zhǔn)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(qiáng)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(jī)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(jī)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(dǎo)致DMD不能正常表達(dá)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?yàn)樗幬锷婕皩θ撕怂嵝蛄械木庉?，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(yàn)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(diǎn)突變區(qū)域及藥物靶點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)突變模型：
?擁有熱點(diǎn)突變區(qū)域的野生型及在此基礎(chǔ)上構(gòu)建的點(diǎn)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(diǎn)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(jī)理及基因治療
FSHD分為FSHD1和FSHD2兩種類型，盡管其致病機(jī)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(dá)或DUX4蛋白功能異常?；颊咧?5%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(fù)序列的多拷貝缺失相關(guān)，導(dǎo)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(dá)而致病。
基因治療主要以通過ASO和siRNA抑制毒蛋白DUX4表達(dá)為主[2]，使用到的模型有兩類，分別是FLExDUX4小鼠（誘導(dǎo)型）[3]和注射AAV表達(dá)DUX4小鼠[4]，賽業(yè)生物自主研發(fā)AAV表達(dá)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(jī)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(jī)理是由DMPK基因3’非翻譯區(qū)不穩(wěn)定的CTG重復(fù)片段異常擴(kuò)增導(dǎo)致RNA結(jié)合蛋白調(diào)節(jié)紊亂、mRNA異常剪接，相應(yīng)引起多種組織缺陷，進(jìn)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(dá)為主，使用的模型以DMPK轉(zhuǎn)基因（帶有多個CTG重復(fù)）[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(jī)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。基因治療主要通過AAV遞送療法來補(bǔ)充缺失蛋白來治療，當(dāng)然文獻(xiàn)中也有一些關(guān)于ASO跳躍療法的研究?；谥虏C(jī)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)。
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