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記者從中國科學院獲悉，經過四年努力，廣東科學家領銜的國際研究團隊首次利用基因編輯技術（CRISPR/Cas9）和體細胞核移植技術，成功培育出世界首例亨廷頓舞蹈病基因敲入豬。它能精準模擬出人類神經退行性疾病，為治療亨廷頓舞蹈病、老年癡呆等疾病提供穩定、可靠的動物模型，推動藥物篩選和治療方案制定。該項成果于北京時間3月30日凌晨在線發表于《細胞》雜志上。論文共同通訊作者為暨南大學粵港澳中樞神經再生研究院李曉江教授、中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院賴良學研究員、美國Emory大學李世華（Shihua Li）教授。 為什么選擇豬作為疾病實驗模型？ 亨廷頓舞蹈癥、阿爾茲海默癥、帕金森病、肌萎縮側索硬化癥等是當今社會嚴重威脅人類健康的神經退行性疾病。由于缺乏合適的動物模型進行藥物篩選，目前尚無有效的治療方法。 小鼠作為最常見的動物模型，已被廣泛用于研究人類疾病機理和尋找臨床治療方法。然而李曉江團隊在研究中發現，表達突變基因的神經退行性疾病小鼠模型，并不能表現出像病人腦中一樣的典型神經細胞死亡的重要病理特征。“許多有治療效果的藥物在小鼠模型中有效，在臨床上對病人往往無效。” 記者了解到，早在2008年，“夫妻檔”李曉江、李世華在美國Emory大學合作者的支持下，成功建立了世界首只轉基因亨廷頓病猴模型，但由于表達外源性致病基因片段的毒性過強，轉基因亨廷頓病猴模型無法達到篩選治療疾病的藥物的目的。 最后，科學家為何將目光鎖定在豬身上？賴良學解釋說，豬的心血管系統、消化系統、皮膚、營養需要、骨骼發育以及礦物質代謝等都與人的情況極其相似，豬的體型大小和馴服習性允許進行反復采樣和進行各種外科手術。“與非人靈長類動物相比，豬的基因多樣、繁殖周期短、一窩產仔多，便于根據特殊需要進行選育。所以，豬的疾病模型用于做藥物篩選、人類疾病研究、干細胞治療的研究結果，更容易轉化為臨床應用。” 據介紹，作為華南地區重要的大動物疾病模型實驗平臺之一，賴良學團隊先后建立了50余種在生物醫藥和農業領域具有重要價值的轉基因和基因打靶克隆豬。2010年，“夫妻檔”找到了賴良學，合作建立了首例轉基因亨廷頓病模型豬。 大膽設想 “基因魔剪”和克隆技術來幫忙 選擇豬作為疾病實驗模型并非一勞永逸。擺在科學家面前的是一個難題，與轉基因亨廷頓病猴模型一樣，豬模型不易存活，無法傳代。對此，李世華經過鉆研認為，該病是內源性基因突變而造成的，直接把豬的內源性基因改變為突變基因，豬的病理變化應該與病人的病理狀態更接近。 2013年，基因編輯技術（CRISPR/Cas9）被廣泛應用于哺乳動物實驗，研究團隊大膽嘗試，利用該技術建立亨廷頓基因敲入豬模型。經團隊通力合作，研究人員成功將人突變的亨廷頓基因插入到豬的內源性亨廷頓基因的表達框中，培育出帶有突變基因的新生豬。 觀察5個月后，這些豬不但能夠模擬亨廷頓病患者在大腦紋狀體的神經元選擇性死亡的典型病理特征，在行為上也表現出類似亨廷頓病“舞蹈樣”的異常行為。難能可貴的是，這些病理及行為學表型都可以穩定地遺傳給后代。據介紹，目前疾病模型豬已繁殖到第二代。這意味著這一團隊成功了！他們在國際上首次建立了與神經退行性病人突變基因相似的大動物模型。 造福人類 促進阿爾茲海默癥、帕金森癥等疾病的新藥研發 作為世界首例亨廷頓病基因敲入豬模型，在模擬病人的神經病理變化特別是腦疾病方面，大動物模型比小動物模型更具優勢。據科研人員介紹，神經疾病基因敲入豬的成功，將推動我國發展出大動物疾病模型的醫藥研發產業鏈，促進針對阿爾茲海默癥、帕金森癥等神經退行性疾病，以及免疫缺陷、腫瘤、代謝性疾病的新藥研發進程。同時，該動物模型可用于干細胞治療等手段的臨床前評價，最終造福于人類。 從事多年研究亨廷頓病的權威專家、美國加州大學洛杉磯分校楊向東(X. William Yang)教授指出，亨廷頓舞蹈病基因敲入豬的建立是神經退行性疾病研究領域中一個里程碑式的發現，使科學家能更深入了解神經細胞死亡的機制及尋找有效的治療方法。 中科院院士裴鋼教授指出，我國在基因編輯猴和克隆猴的研究中相繼取得突破性成果，這次我國科學家在豬的疾病模型研究中又取得重大進展，表明我國在大動物模型的研究中已走在世界前列，將極大地推動我國生物醫藥產業的創新發展。 (責任編輯：Doctor001) |
