本期和大家見面的是血友病B模型——F9 KO小鼠。血友病(Hemophilia)是一組遺傳性凝血功能障礙的出血性疾病,其共同的特征是活性凝血活酶生成障礙,凝血時間延長,患者有輕微創傷后的出血風險,重癥患者甚至在無明顯外傷時也可發生“自發性”出血。作為一種X連鎖隱性先天性罕見病,血友病多發于男性人群,全球約每3萬名新生男嬰中就有1人患血友病B[1]。
血友病B由F9(FIX)基因突變導致
目前患病人群較多的血友病類型集中于血友病A和血友病B,血友病A患者因F8(FVIII)基因突變而缺乏第8凝血因子(Factor VIII),血友病B則是因F9(FIX)基因突變而缺乏第9凝血因子(Factor IX)所致。F9基因編碼維生素K依賴性的絲氨酸蛋白酶(IX因子),該因子在內源性凝血途徑中起著關鍵作用。IX因子作為一種無活性的酶原在血液中循環,經XIa因子切除激活肽而轉化為活性形式IXa。凝血因子IX在凝血級聯反應中通過與Ca2+離子、膜磷脂和VIII因子的相互作用來激活因子X(圖1),當VIII和IX因子水平≥正常值的50%時人體內可正常止血[2]。F9基因缺失可導致IX因子不足的凝血障礙,引發伴X染色體隱性遺傳的B型血友病。
血友病B的嚴重程度通常與血漿中IX因子的活性水平相關。輕度血友病患者(IX因子活性>5%,>0.05 IU/mL)不會出現自發性出血,但創傷或術后的出血量有所增加;中度血友病患者(IX因子活性為1%-5%,0.01-0.05 IU/mL)很少發生自發性出血,但即使是輕微外傷也會引起長時間出血;重度血友病患者(IX因子活性<1%,<0.01 IU/mL)會出現自發性出血、軟組織或關節出血以及嚴重的皮下血腫[3]。據美國疾病預防控制中心(CDC)統計,重度血友病患者占所有確診血友病B患者的30%-40%[4]。
F9基因敲除模型構建
賽業生物利用基因編輯技術敲除了小鼠F9基因的1~8號外顯子,構建了F9 KO(產品編號:C001509)小鼠模型。該模型出現了凝血功能障礙等血友病B相關表型,可用于研究人類血友病B的遺傳機制和臨床表型,助力治療藥物的開發、篩選和評價。
F9 KO模型驗證數據
(1)F9 KO小鼠F9 mRNA表達缺失
RT-qPCR檢測結果顯示,F9 KO小鼠的肝臟和膽囊中均不存在F9 mRNA的表達,基因編輯模型構建成功。
(2)F9 KO小鼠凝血四項指標的異常提示小鼠存在凝血功能障礙
結果顯示,與野生型小鼠相比,F9 KO小鼠的活化部分凝血活酶時間(APTT)顯著延長,說明小鼠出現凝血功能障礙,出血時間延長,與經典F9 KO疾病模型的表型相似[5]。此外,F9 KO小鼠凝血酶原時間(PT)、凝血酶時間(TT)和纖維蛋白原(FIB)與野生型小鼠相比無顯著差異,符合臨床血友病B患者凝血指標的變化特征[6]。
賽業生物血液疾病相關模型
除血友病B外,賽業生物還開發了一系列針對血液疾病(特別是血液罕見病)的基因編輯模型,包含基因敲除、基因敲入、點突變等類型,同時,我們也可根據研究人員的需求進行定制或合作開發。
參考文獻:
[1]Goodeve AC. Hemophilia B: molecular pathogenesis and mutation analysis. J Thromb Haemost. 2015 Jul;13(7):1184-95.
[2]Merck Manuals Professional Edition. Hemophilia - Hematology and Oncology - MSD Manual Professional Edition. [Online] Available at: https://www.msdmanuals.com/en-in/professional/hematology-and-oncology/coagulation-disorders/hemophilia [Accessed 12 Dec. 2023].
[3]Soroka AB, Feoktistova SG, Mityaeva ON, Volchkov PY. Gene Therapy Approaches for the Treatment of Hemophilia B. International Journal of Molecular Sciences. 2023; 24(13):10766.
[4]Centers for Disease Control and Prevention. Community Counts Registry Report – Males with Hemophilia 2014–2017. [Online] Available at: https://www.cdc.gov/ncbddd/hemophilia/communitycounts/registry-report-males/diagnosis.html
[5]Wang L, Zoppè M, Hackeng TM, Griffin JH, Lee KF, Verma IM. A factor IX-deficient mouse model for hemophilia B gene therapy. Proc Natl Acad Sci U S A. 1997 Oct 14;94(21):11563-6.
[6]Thrombosis and Hemostasis Group, Hematology Society of Chinese Medical Association; Hemophilia Treatment Center Collaborative Network of China. [Consensus of Chinese expert on the diagnosis and treatment of hemophilia (version 2017)]. Zhonghua Xue Ye Xue Za Zhi. 2017 May 14;38(5):364-370. Chinese.