DMD基因結(jié)構(gòu)與功能

基因遞送療法

基因遞送療法旨在在患者的肌肉細(xì)胞內(nèi)重新表達(dá)健康的dystrophin蛋白。目前，除腺相關(guān)病毒AAV外，大多數(shù)病毒載體感染骨骼肌的效率并不高。但AAV的裝載長度有限 (約 4.5 kb) ，無法裝載DMD全長基因mRNA 轉(zhuǎn)錄本（14kb）。目前的代替方法是表達(dá)一個保留重要結(jié)構(gòu)域的較短dystrophin（microdystrophin），完成大部分dystrophin蛋白的功能。

圖6. microdystrophin示意圖[5]

2023年6月獲批的SRP-9001就屬于基因遞送療法。臨床前研究數(shù)據(jù)顯示，SRP-9001的轉(zhuǎn)基因被成功遞送到肌肉細(xì)胞內(nèi)，平均每個細(xì)胞核內(nèi)載體基因拷貝數(shù)為3.87，并且這些轉(zhuǎn)基因可以穩(wěn)定地在目標(biāo)組織（肌纖維）表達(dá)微抗肌萎縮蛋白。在臨床試驗中，患者在接受SRP-9001治療1年后的運動能力顯著優(yōu)于對照組。

外顯子跳躍療法

外顯子跳躍指的是利用反義RNA或單鏈DNA與突變的DMD基因轉(zhuǎn)錄出來的pre-mRNA結(jié)合，誘導(dǎo)跳過目標(biāo)外顯子，從而恢復(fù)閱讀框架，產(chǎn)生具有部分功能的dystrophin蛋白。

圖7. dystrophin蛋白[5]

基因編輯療法

基因編輯是指采用基因編輯技術(shù)將突變的外顯子完整地切掉，從而直接轉(zhuǎn)錄后續(xù)的外顯子，因為突變的外顯子已經(jīng)被刪除，后續(xù)的外顯子能夠以正確的讀碼框進行翻譯。

圖8. microdystrophin示意圖[5]

與基因遞送療法一樣，基因編輯會產(chǎn)生部分抗肌萎縮蛋白功能的重組蛋白。這些蛋白不能完全防止與 DMD 相關(guān)的肌肉損傷，一旦發(fā)生大規(guī)模肌肉損傷，基因編輯的細(xì)胞核就會消失。衛(wèi)星細(xì)胞 (即肌肉干細(xì)胞) 不會吸收AAV，因此，修復(fù)后的肌肉將帶有原來的 DMD變異。

終止密碼子通讀

終止密碼子通讀是使用一些化合物能夠和轉(zhuǎn)錄蛋白復(fù)合物結(jié)合，使其在讀至某個終止密碼子的時候并不發(fā)生終止，而是使轉(zhuǎn)錄繼續(xù)進行下去的療法。在約 13% 的受影響患者中，DMD是由無義突變引起的。針對這些患者終止密碼子通讀可能是一個治療新思路。

干細(xì)胞療法

研究表明，干細(xì)胞移植在組織損傷修復(fù)等方面具有重要功能。使用干細(xì)胞治療DMD需要從正常人體內(nèi)分離出肌肉干細(xì)胞體外培養(yǎng)，然后注射到DMD患者的肌肉組織內(nèi)。目前，干細(xì)胞療法最大的局限性在于干細(xì)胞移植效率太低，仍有待發(fā)展。

罕見病是全人類共同面臨的公共健康問題。作為一家專注于模式生物領(lǐng)域的公司，南模生物長期助力罕見病基因治療研究，構(gòu)建了多種Dmd基因修飾小鼠，助力杜氏肌營養(yǎng)不良的相關(guān)機制研究需求，為相關(guān)藥物的藥效評估和安全性評價提供了強有力的工具。具體信息見下表：

Dmd-Q995X：

Dmd-Q995X點突變小鼠模型抓力顯著降低，并且骨骼肌肌間隙變寬，肌纖維大小不一，細(xì)胞核聚集，炎性細(xì)胞浸潤，表現(xiàn)出了DMD的癥狀。

圖9. Dmd-Q995X小鼠(A)肌肉HE染色，(B)肢體抓力測試。