角膜營養不良癥（CD）是一系列由角膜中物質異常沉積引起的罕見遺傳性疾病，其臨床表現通常為雙眼角膜透明度逐漸喪失，導致復發性角膜糜爛和視力障礙。顆粒狀角膜營養不良（GCD）是常見的CD亞型，由轉化生長因子β誘導基因（Transforming Growth Factor Beta Induced, TGFBI）突變導致^[1]。TGFBI編碼的TGFBIp蛋白參與細胞與膠原蛋白的相互作用，在細胞黏附、遷移和增殖中起關鍵作用。突變的TGFBIp沉積物會在角膜上皮和基質中異常聚集，影響角膜透明度和屈光度，從而損害視力^[1-2]。
 

圖1 沉積物位于角膜前基質內的顆粒狀角膜營養不良（GCD）患者眼部癥狀[2]

角膜營養不良（CD）亟需新治療手段
角膜是眼睛前部的無血管透明組織，是光線聚焦到視網膜的起點，為眼睛提供三分之二的屈光力。角膜營養不良（CD）的病理組織學特征是角膜各層產生特異性物質堆積，常累及雙眼，不同類型的CD可導致不同程度的視力損傷^[3]。目前，角膜營養不良（CD）暫無治愈方法，角膜移植是主要的成熟治療手段，但面臨術后疾病復發、移植失敗和并發癥風險以及角膜移植組織來源短缺等問題。因此，利用基因療法、再生療法或細胞療法等技術開發新型替代療法將是未來的研究重點^[3-4]。由于TGFBI相關角膜營養不良是最常見的亞型之一，TGFBI突變相關的角膜營養不良及其靶向療法成為當前研究的重點方向。
 

圖2 正常和突變TGFBIp蛋白不同的運輸和沉積模式[4]

TGFBI靶向療法以RNA干擾和基因編輯為主
TGFBI編碼的TGFBIp蛋白通過介導細胞黏附、遷移、增殖和分化，在多種生理和病理反應中發揮關鍵作用。TGFBIp在角膜、皮膚和結締組織中均有表達，通過與膠原蛋白連接，為角膜細胞外基質提供支撐^[5]。已知TGFBI突變可導致角膜異常物質堆積，抑制突變基因表達成為潛在治療方向。SiSaf Ltd開發的RNA干擾療法SIS-201-CD和CRISPR Cas9基因編輯療法SIS-201-CDC均通過抑制或編輯突變TGFBI基因來阻止突變蛋白的產生或聚集^[6-7]。此外，最近的研究表明，TGFBI在各類癌癥中異常表達，并在腫瘤免疫微環境中具有免疫抑制作用^[8]。在腫瘤細胞增殖、血管生成和細胞凋亡中，TGFBI起著至關重要的作用，并能促進多種腫瘤的侵襲和轉移^[8-9]。因此，針對TGFBI的靶向治療同樣有望成為一種潛在的抗癌策略。
 

圖3 靶向突變TGFBI基因的基因編輯療法的早期臨床前細胞系研究^[7]

RNA干擾和基因編輯療法均作用于人源基因，考慮到動物和人在基因上的差異性，將小鼠基因進行人源化修飾將有助于加速靶向TGFBI的基因療法進入臨床階段。賽業生物通過將小鼠Tgfbi基因序列替換為人類TGFBI基因序列，成功構建了B6-hTGFBI人源化小鼠（產品編號：C001546）。該模型成功表達人源TGFBI基因，發育正常且無異常眼部表型。此外，基于該模型，賽業生物還將進一步構建人源化點突變疾病模型，歡迎感興趣的研究者咨詢。以下是B6-hTGFBI小鼠的表型信息。

B6-hTGFBI小鼠成功表達人源TGFBI基因

純合B6-hTGFBI小鼠的肝臟和眼部均成功表達人源TGFBI基因且不表達鼠源Tgfbi基因。
 

圖4 B6-hTGFBI小鼠和野生型小鼠（WT）肝臟和眼部基因表達檢測

B6-hTGFBI小鼠眼部形態正常
純合和雜合B6-hTGFBI小鼠眼部各組織形態與野生型小鼠相比均無明顯差異，表明B6-hTGFBI小鼠的眼部表型正常。
 

圖5 眼底（Fundus）、視網膜光學相干斷層掃描（OCT）、角膜（Cornea）和前房OCT檢測

B6-hTGFBI小鼠視網膜光感功能正常
純合和雜合B6-hTGFBI小鼠暗適應（Scotopic）和明適應（Photopic）ERG中a波和b波的振幅均與野生型小鼠保持一致，表明該小鼠視網膜光感受功能正常。
 

圖6 野生型小鼠（WT）和B6-hTGFBI小鼠視網膜電圖（ERG）檢測

總  結
B6-hTGFBI小鼠（產品編號：C001546）成功表達人源TGFBI基因，不再表達鼠源Tgfbi基因，發育正常且無異常眼部表型。其眼部組織形態與野生型小鼠無明顯差異，視網膜光感功能正常。因此，該小鼠是研究TGFBI相關角膜營養不良癥（CD）的理想模型，可用于RNA干擾療法和基因編輯療法候選藥物的篩選及臨床前驗證。

此外，賽業生物還基于該模型進一步構建了人源化點突變疾病模型，歡迎感興趣的研究者咨詢。我們也提供針對不同點突變的定制服務，以滿足廣大研發人員的需求。
 

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