Usher综合征（USH）是一种遗传性疾病，主要特征为先天性感音神经性耳聋、渐进性视网膜色素变性及视力障碍，是导致耳聋伴眼盲的最常见疾病。其中，Ⅱ型Usher综合征（USH2）为最常见亚型，占约一半的USH病例。USH2患者通常表现为轻度至中重度的听力损害，并在成年后出现视网膜色素变性（RP）症状 [1-2]。由于病程和诊断不足，USH2的实际发病率可能高于当前估计。目前，USH2的治疗研究主要集中在外显子跳跃和基因编辑技术上，包括反义寡核苷酸（ASO）和CRISPR等新兴手段 [2]。本次推出的模型为适用于USH2外显子跳跃和基因编辑疗法的USH2A人源化小鼠模型。
什么是Ⅱ型Usher综合征（USH2）
Usher综合征（USH），又称遗传性耳聋-色素性视网膜炎综合征，发病率约为1/5,000至1/16,000。Ⅱ型Usher综合征（USH2）是最常见的亚型，约57%至79%的USH2患者携带USH2A基因突变，该基因编码Usherin蛋白，主要参与内耳和视网膜的发育及稳态维持 [2-3]。Usherin蛋白含有层粘连蛋白EGF基序、五肽域及多个纤连蛋白Ⅲ型基序，主要表达于基底膜，在内耳毛细胞的发育和听觉信号传导中起关键作用，并在视网膜基底膜中通过与纤连蛋白相互作用调控粘附功能 [2-3]。USH2A基因突变会导致截短的Usherin蛋白或功能区缺失的蛋白，以及蛋白复合体破坏，从而干扰内耳毛细胞的正常发育，导致视网膜基底膜纤连蛋白装配异常，最终引发听力障碍和视网膜变性（RP）症状。
图2. USH2A编码的Usherin蛋白在感光细胞和毛细胞中的定位和功能示意图 [2]
USH2靶向疗法的研究现状
目前尚无USH2疗法获批，正在研究的疗法主要通过靶向USH2A基因进行治疗。由于USH2A基因较大（超过800k bp），其编码序列（CDS）也大于15k bp，远超腺相关病毒（AAV）载体递送的极限，传统AAV载体递送面临挑战。因此，研究主要靶向USH2A基因第13号外显子，该外显子是USH2相关致病突变的热点区间，包括c.2299delG和c.2276G>T这两种最常见的突变 [2, 4-6]。目前，已有多项研究聚焦该区域，包括反义寡核苷酸（ASO）和基因编辑疗法，旨在通过基因编辑修复突变或通过ASO介导的外显子跳跃恢复Usherin蛋白的正常表达 [7-9]。考虑到人和小鼠在基因上的差异，以及ASO和基因编辑疗法均靶向人USH2A基因，赛业生物开发了包含13号外显子的B6-hUSH2A(E10-15)人源化小鼠（产品编号：C001554），以加速此类疗法向临床试验阶段的推进。
图3. 基因编辑疗法和ASO介导的外显子跳跃是目前USH治疗的主要研究方向 [9]
B6-hUSH2A(E10-15)小鼠的构建
小鼠Ush2a基因的起始密码子（ATG）位于第1号外显子，而人类USH2A基因的起始密码子（ATG）位于第2号外显子。因此，人类USH2A基因的第13号外显子在小鼠中的同源序列为Ush2a基因的第12号外显子。B6-hUSH2A(E10-15)人源化小鼠（产品编号：C001554）是通过将小鼠Ush2a基因第9号外显子至第14号外显子及其侧翼序列替换为人类USH2A基因第10号外显子至第15号外显子及其侧翼序列构建而成。该模型确保了人类USH2A基因第13号外显子的精准表达，并对其两侧的序列进行了人源化。基因测序结果显示，B6-hUSH2A(E10-15)小鼠的Ush2a基因成功被替换为人类USH2A基因的对应序列，其碱基序列与人类USH2A基因的参考序列一致，适用于ASO和CRISPR等靶向人类USH2A基因的疗法研究。
图4. B6-hUSH2A(E10-15)小鼠人源化策略及区域测序结果
B6-hUSH2A(E10-15)小鼠的表型
B6-hUSH2A(E10-15)小鼠中替换的人源USH2A基因为野生型，因此该小鼠表现出与野生型小鼠相同的健康表型，包括正常的视网膜形态、视网膜血管和感光器功能。
图5. 野生型（WT）小鼠和B6-hUSH2A(E10-15)小鼠眼底形态（Fundus）、视网膜光学相干断层扫描（OCT）、眼底荧光素血管造影（FFA）和视网膜电图（ERG）检测
总结
目前，USH2A靶向疗法的研发主要集中在其第13号外显子及相邻区域，包括ASO、CRISPR基因编辑和碱基编辑等技术。B6-hUSH2A(E10-15)（产品编号：C001554）成功表达人类USH2A基因第10号至第15号外显子，其碱基序列与人类USH2A基因的参考序列一致。该小鼠在表达人类基因的同时保持正常的视网膜形态和功能，因此可用于ASO和基因编辑等靶向人类USH2A基因的疗法研究。此外，赛业生物基于该模型进一步构建了携带最常见USH2致病突变（c.2299delG）的人源化疾病模型，以模拟人类疾病的表型，满足精准疗法的开发需求。欢迎感兴趣的研究者咨询。
参考文献
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