B6-hMECP2小鼠|B6-hMECP2小鼠|Mecp2基因人源化模型|雷特综合征小鼠_构建

产品编号：I001128

品系背景：C57BL/6N

传代建议：纯合与纯合互配

品系描述

雷特综合征（Rett syndrome, RTT）是一种多发于女性婴孩或幼童的神经系统发育障碍性疾病，呈X连锁显性遗传。该疾病的女性发病率约为1/15,000～1/10,000，患者通常表现出智力低下、语言功能丧失、手部刻板动作和步态异常等症状。患病儿童初期发育正常，约6～18个月开始出现头围生长停滞，之后进入退化期，1~2年后发展为明显的行动和认知障碍。据统计，超90%的RTT病例与X染色体连锁的甲基-CpG结合蛋白2（MECP2）基因突变相关。MECP2基因编码的核蛋白能与甲基化DNA结合，从而调控基因的转录和表达。MECP2基因的重复突变可能导致MECP2重复综合征（MDS），而MECP2基因的功能缺失则会阻碍该核蛋白的产生，导致中枢神经系统功能成熟障碍，影响学习记忆等功能，引发雷特综合征（RTT）。

当前，雷特综合征（RTT）的治疗研究主要集中于基于腺相关病毒（AAV）载体的MECP2基因补充疗法，即通过AAV载体递送人源MECP2基因，以弥补患者患者体内MECP2基因的缺失。但MECP2基因大小超过大数载体的递送能力，以及MECP2基因过表达同样会导致严重的神经系统疾病的特性限制了该疗法的发展。因此，运用基因/RNA编辑修复MECP2基因突变来恢复MECP2蛋白正常表达的疗法受到了广泛的关注。目前已有多项在诱导多能干细胞（iPSC）或离体患者细胞中运用基于CRISPR的基因编辑技术对MECP2基因的突变进行修复的研究实例^[1-2]。体内研究是临床前研究中不可缺少的一环，基于小核酸、CRISPR基因编辑技术、碱基编辑器和RNA编辑技术的RTT疗法均作用于人源MECP2基因，开发基因人源化小鼠模型将有助于推动基因疗法的药物管线迈入临床阶段。本品系是小鼠Mecp2基因人源化模型，可用于雷特综合征（RTT）的研究，该模型纯合子是可存活且可育的。此外，基于自主研发的TurboKnockout融合BAC重组的技术创新，赛业生物还可提供基于该模型构建的热门点突变疾病模型，也可针对不同点突变提供定制服务，以满足广大研发人员关于雷特综合征（RTT）疾病的药效学等实验需求。

*使用本品系发表的文献需注明: B6-hMECP2 mice (Strain NO. I001128) were purchased from Cyagen.

构建方式

图1. B6-hMECP2小鼠基因编辑打靶示意图。使用TurboKnockout打靶技术，将C57BL/6N小鼠Mecp2基因编码蛋白内源结构域（aa.10~484）的序列替换为对应的人源MECP2基因序列（aa.10~486）。小鼠MECP2蛋白和人类MECP2蛋白结构中1~9号氨基酸（aa.1-9）的基因编码序列相同。

研究应用

B6-hMECP2小鼠可用于雷特综合征（RTT）致病机制和治疗药物的临床前评价等研究。

验证数据

人源MECP2基因表达的检测

图2. 6周龄雌性野生型小鼠（B6N）和B6-hMECP2小鼠（hMECP2）肺部和脑部中人源MECP2基因表达检测。通过RT-qPCR检测C57BL/6N小鼠与B6-hMECP2小鼠中人源MECP2基因的表达，结果显示在B6-hMECP2小鼠的肺部和脑部均存在人源MECP2基因的显著表达，而B6N小鼠体内不存在人源MECP2基因的表达。（ND：Not detected）

鼠源Mecp2基因表达的检测

图3. 6周龄雌性野生型小鼠（B6N）和B6-hMECP2小鼠（hMECP2）肺部和脑部中鼠源Mecp2基因表达检测。通过RT-qPCR检测C57BL/6N小鼠与B6-hMECP2小鼠中鼠源Mecp2基因的表达，结果显示在B6N小鼠的肺部和脑部均存在鼠源Mecp2基因的表达，而B6-hMECP2小鼠体内不存在鼠源Mecp2基因的表达。

罕见病数据中心（RDDC）

基因基本信息

临床突变信息

疾病介绍

雷特综合征（Rett syndrome, RTT）是一种多发于女性婴孩或幼童的神经系统发育障碍性疾病，呈X连锁显性遗传。该疾病的女性发病率约为1/15,000～1/10,000，患者通常表现出智力低下、语言功能丧失、手部刻板动作、步态异常等症状。患病儿童初期发育正常，约6～18个月开始出现头围生长停滞，之后进入退化期，1-2年后发展为明显的行动和认知障碍。在正常情况下，女性的两条X染色体上各有一个功能正常的MECP2拷贝，而对于大多数雷特综合征的病例，患者两个MECP2拷贝中只有一个携带突变。这是由于神经元中的X染色体失活，使另一个正常的MECP2拷贝也随之失活，功能正常的MECP2拷贝无法弥补突变异常，最终引发雷特综合征^[1]。据统计，超90%的RTT病例与X染色体连锁的甲基-CpG结合蛋白2（Methyl-CpG Binding Protein 2, MECP2）基因突变密切相关。

基因及突变介绍

甲基-CpG结合蛋白2（Methyl-CpG Binding Protein 2, MECP2）基因位于X染色体，其编码的MECP2核蛋白能与甲基化DNA结合，从而调控基因的转录和表达。MECP2重复区域的突变可能导致MECP2重复综合征（MDS），而MECP2基因的功能缺失则会阻碍该核蛋白的产生，导致中枢神经系统功能成熟障碍，影响学习记忆等功能，引发雷特综合征（RTT）。

目前，已有超100种MECP2基因突变形式被发现，其中80%以上是由胞嘧啶（C）变为胸腺嘧啶（T）的突变。热点突变包括R106W、R133C、T158M、R168X、R255X、R270X、R294X和R306C，占总突变的70%，T158M是最常见的突变类型。

非编码区功能

据文献报道，MECP2基因的内含子中存在致病性突变^[3]。

基因治疗

当前，雷特综合征（RTT）的治疗研究主要集中在靶向MECP2的腺相关病毒基因治疗，即通过AAV递送人源MECP2基因进行基因编辑。基因编辑可直接修复基因突变，从而恢复MECP2蛋白的正常表达水平并避免过度表达的副作用。已有研究报道了在诱导多能干细胞（iPSC）或离体患者细胞中，运用CRISPR基因编辑技术对MECP2突变进行修复的实例^[1-2]。此外，部分研究在体内药效评估中使用了转基因人源化小鼠。例如，研究人员通过ASO药物治疗转基因人源化MDS小鼠（Mecp2^-/y；MECP2-TG1；MECP2-GFP），结果表明，该人源特异性MECP2-ASO药物可有效下调MECP2在MDS小鼠大脑中的过量表达。此外，该药物还能减轻多种由MECP2过量表达引起的行为缺陷，并以剂量依赖的方式恢复MeCP2的正常表达^[4]。然而，此类体内实验所使用的转基因人源化小鼠存在构建复杂、拷贝数不足、随机插入、人源化区域不足等缺陷。显然，更高效的体内基因编辑模型有待开发。

综上所述，MECP2基因是雷特综合征（RTT）的重要致病基因，其致病机理复杂。开发人源化修饰的体内研究小鼠模型将有助于推动RTT基因疗法的药物管线迈入临床阶段。赛业生物的MECP2全基因组人源化小鼠及基于该模型构建的热门点突变疾病模型可应用于雷特综合征基因治疗的临床前研究。此外，赛业生物还可针对不同点突变提供模型定制服务。

参考文献

[1] Qian J, Guan X, Xie B, et al. Multiplex epigenome editing of MECP2 to rescue Rett syndrome neurons[J]. Science Translational Medicine, 2023, 15(679): eadd4666.

[2] Thi T H , Tran N T , Mai T ,et al.Efficient and precise CRISPR/Cas9-mediated MECP2 modifications in human induced pluripotent stem cells[J].Frontiers in Genetics, 2019, 10.DOI:10.3389/fgene.2019.00625.

[3] Amir,R E.Mutations in exon 1 of MECP2 are a rare cause of Rett syndrome[J].Journal of Medical Genetics, 2005, 42(2):e15.DOI:10.1136/jmg.2004.026161.

[4] Shao Y, Sztainberg Y, Wang Q, Bajikar SS, Trostle AJ, Wan YW, Jafar-Nejad P, Rigo F, Liu Z, Tang J, Zoghbi HY. Antisense oligonucleotide therapy in a humanized mouse model of MECP2 duplication syndrome. Sci Transl Med. 2021 Mar 3;13(583):eaaz7785. doi: 10.1126/scitranslmed.aaz7785. PMID: 33658357; PMCID: PMC8976688.