眼科疾病是全球健康領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn),其中青光眼和視網(wǎng)膜色素變性(RP)是導(dǎo)致不可逆失明的主要病因,影響全球數(shù)千萬(wàn)人的生活質(zhì)量。這兩類疾病的遺傳異質(zhì)性極高,涉及數(shù)百種基因突變,傳統(tǒng)基因療法因突變靶點(diǎn)分散而受限。因此,開(kāi)發(fā)“基因不限(Gene-agnostic)”的廣譜療法已成為眼科藥物研發(fā)的迫切需求 [1]。為攻克這一難題,研究人員將目光投向了調(diào)控疾病共同病理通路的關(guān)鍵靶點(diǎn)。賽業(yè)生物針對(duì)近期發(fā)現(xiàn)的潛在廣譜性治療靶點(diǎn)ANGPTL7和NRL,推出了B6-hANGPTL7和B6-hNRL全人源化模型,旨在提供精準(zhǔn)的臨床前驗(yàn)證平臺(tái),從而助力開(kāi)發(fā)適用于廣泛患者群體的創(chuàng)新療法。

圖1. 常見(jiàn)的眼科/視網(wǎng)膜疾病類型 [2]。
青光眼與ANGPTL7:靶向眼壓調(diào)控的突破性靶點(diǎn)
青光眼是一種以病理性高眼壓(IOP)為主要特征的進(jìn)行性視神經(jīng)病變,是全球第二大致盲原因,影響約8000萬(wàn)人,預(yù)計(jì)到2040年患者數(shù)量將超過(guò)1.11億 [3]。臨床上,控制眼壓是延緩疾病進(jìn)展的唯一有效手段。然而,青光眼的遺傳異質(zhì)性極高,國(guó)際青光眼遺傳學(xué)聯(lián)盟(IGGC)的研究表明,超過(guò)300個(gè)基因與青光眼風(fēng)險(xiǎn)相關(guān) [4]。

圖2. 正常眼球和青光眼患者眼球的對(duì)比 [5]。
血管生成素樣因子7(ANGPTL7)是青光眼治療的新興靶點(diǎn),因其在負(fù)責(zé)房水流出的關(guān)鍵組織——小梁網(wǎng)(TM)中高度表達(dá),并在維持眼壓方面發(fā)揮關(guān)鍵作用而備受關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn),ANGPTL7表達(dá)水平升高與眼壓上升直接相關(guān),且在青光眼患者的房水中其水平顯著上調(diào)。遺傳學(xué)證據(jù)亦表明,攜帶ANGPTL7基因功能喪失性變異的人群,其眼壓顯著低于正常人群,并能有效預(yù)防青光眼 [6-7]。因此,通過(guò)抑制ANGPTL7來(lái)降低眼壓,有望成為一種不受突變基因型限制的廣譜性青光眼療法。

圖3. 攜帶ANGPTL7 pLOF突變?nèi)巳旱钠骄蹓海↖OP)明顯低于非攜帶者 [6]。
鑒于此,ANGPTL7抑制劑展現(xiàn)出巨大的治療潛力。Regeneron與Alnylam正在合作開(kāi)發(fā)靶向ANGPTL7的siRNA療法,而Alloy Therapeutics與Maze Therapeutics的合資公司Broadwing Bio也在研發(fā)ANGPTL7靶向抗體。這些處于早期研發(fā)階段的分子,均在臨床前研究中顯示出降低眼壓、延緩青光眼病程的潛力 [8-9]。

圖4. ANGPTL7特異性抗體能夠在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體內(nèi)有效降低眼壓(IOP) [9]。
賽業(yè)生物構(gòu)建的B6-hANGPTL7人源化小鼠(產(chǎn)品編號(hào):C001789)將小鼠Angptl7基因的編碼區(qū)、非編碼區(qū)及兩側(cè)調(diào)控序列完整替換為對(duì)應(yīng)的人類ANGPTL7基因序列,模擬其在人體內(nèi)的功能。結(jié)合地塞米松誘導(dǎo)等青光眼模型,該模型可為評(píng)估靶向ANGPTL7治療青光眼的siRNA、抗體及小分子藥物的體內(nèi)藥效和安全性提供高效工具。

圖5. B6-hANGPTL7小鼠模型的構(gòu)建策略。
視網(wǎng)膜色素變性(RP)與NRL:普適性治療的創(chuàng)新靶點(diǎn)
視網(wǎng)膜色素變性(RP)是由超過(guò)200個(gè)不同基因突變引起的遺傳性視網(wǎng)膜疾病,其共同特征是視桿細(xì)胞進(jìn)行性死亡,繼而導(dǎo)致視錐細(xì)胞凋亡,最終造成視力喪失。全球約150萬(wàn)人受其影響,發(fā)病率約為1/3500 [10]。其高度的遺傳多樣性使得傳統(tǒng)基因治療受限,開(kāi)發(fā)普適性療法成為迫切需求。神經(jīng)視網(wǎng)膜亮氨酸拉鏈(NRL)轉(zhuǎn)錄因子是決定視網(wǎng)膜細(xì)胞命運(yùn)的“主開(kāi)關(guān)”,負(fù)責(zé)指導(dǎo)感光細(xì)胞前體分化為視桿細(xì)胞。突破性研究發(fā)現(xiàn),通過(guò)基因編輯(如CRISPR/Cas9)或小核酸藥物(siRNA/ASO)抑制NRL表達(dá),可將脆弱的突變視桿細(xì)胞原位重編程為功能更穩(wěn)定、對(duì)致病突變更具抵抗力的“類視錐細(xì)胞”。該策略不僅能阻止視桿細(xì)胞死亡,還能間接保護(hù)負(fù)責(zé)日間視力的視錐細(xì)胞,已在多種RP動(dòng)物模型中成功保留了視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)并恢復(fù)了視覺(jué)功能 [10-13]。

圖6. CRISPR介導(dǎo)的NRL敲除挽救了Rd10小鼠的視網(wǎng)膜功能 [11]。
由于該療法不針對(duì)特定致病基因,而是通過(guò)重塑細(xì)胞命運(yùn)來(lái)抵抗疾病,因此有望成為適用于所有類型RP患者的通用療法?紤]到人鼠NRL的同源性差異,且已有專利明確提出使用NRL人源化小鼠進(jìn)行藥物篩選 [14],開(kāi)發(fā)一款能精準(zhǔn)表達(dá)人類NRL的模型對(duì)于臨床前研究至關(guān)重要。

圖7. NRL人源化小鼠用于靶向人類NRL的siRNA藥物的篩選和敲低效率研究 [14]。
賽業(yè)生物的B6-hNRL人源化小鼠(產(chǎn)品編號(hào):C001799)模型通過(guò)將小鼠Nrl基因的完整序列(包含內(nèi)含子、外顯子及兩側(cè)UTR區(qū)域)替換為人類NRL的對(duì)應(yīng)序列,構(gòu)建了高度模擬人類NRL功能的平臺(tái)。該模型特別適用于驗(yàn)證靶向人NRL的CRISPR、siRNA或ASO療法的藥效,結(jié)合Rd10等RP疾病模型,可評(píng)估療法的長(zhǎng)期效果,為開(kāi)發(fā)廣譜RP療法提供關(guān)鍵支持。

圖8. B6-hNRL小鼠模型的構(gòu)建策略。
參考文獻(xiàn)
- John MC, Quinn J, Hu ML, Cehajic-Kapetanovic J, Xue K. Gene-agnostic therapeutic approaches for inherited retinal degenerations. Front Mol Neurosci. 2023 Jan 9;15:1068185.
- Suprun, A. (2021). A List of Eye Diseases With Pictures PDF. Low Vision Aids. https://lowvisionaids.org/blog/a-list-of-eye-diseases-with-pictures-pdf-2/
- BrightFocus Foundation. (n.d.). Glaucoma: Facts & Figures. BrightFocus Foundation. Retrieved May 28, 2025, from https://www.brightfocus.org/glaucoma/facts-figures/
- Han X, Gharahkhani P, Hamel AR, Ong JS, Rentería ME, Mehta P, Dong X, Pasutto F, Hammond C, Young TL, Hysi P, Lotery AJ, Jorgenson E, Choquet H, Hauser M, Cooke Bailey JN, Nakazawa T, Akiyama M, Shiga Y, Fuller ZL, Wang X, Hewitt AW, Craig JE, Pasquale LR, Mackey DA, Wiggs JL, Khawaja AP, Segrè AV; 23andMe Research Team; International Glaucoma Genetics Consortium; MacGregor S. Large-scale multitrait genome-wide association analyses identify hundreds of glaucoma risk loci. Nat Genet. 2023 Jul;55(7):1116-1125.
- Carefect Admin. (2014, June 30). Glaucoma: What Seniors Should Know - Home Care Tips & How to`s. Carefect Home Care Services. https://www.carefecthomecareservices.com/glaucoma-seniors-know/
- Praveen K, Patel GC, Gurski L, Ayer AH, Persaud T, Still MD, Miloscio L, Van Zyl T, Di Gioia SA, Brumpton B, Krebs K, Åsvold BO, Chen E, Chavali VRM, Fury W, Gudiseva HV, Hyde S, Jorgenson E, Lefebvre S, Li D, Li A, Mclninch J, Patel B, Rabinowitz JS, Salowe R, Schurmann C, Seidelin AS, Stahl E, Sun D, Teslovich TM, Tybjærg-Hansen A, Willer C, Waldron S, Walley S, Yang H, Zaveri S; Regeneron Genetics Center; GHS-RGC DiscovEHR Collaboration; Estonian Biobank Research Team; Hu Y, Hveem K, Melander O, Milani L, Stender S, O'Brien JM, Jones MB, Abecasis GR, Cantor MN, Weyne J, Karalis K, Economides A, Della Gatta G, Ferreira MA, Yancopoulos GD, Baras A, Romano C, Coppola G. ANGPTL7, a therapeutic target for increased intraocular pressure and glaucoma. Commun Biol. 2022 Oct 3;5(1):1051.
- Tanigawa Y, Wainberg M, Karjalainen J, Kiiskinen T, Venkataraman G, Lemmelä S, Turunen JA, Graham RR, Havulinna AS, Perola M, Palotie A; FinnGen; Daly MJ, Rivas MA. Rare protein-altering variants in ANGPTL7 lower intraocular pressure and protect against glaucoma. PLoS Genet. 2020 May 5;16(5):e1008682.
- Tedeschi, T. R., Zaveri, S. R., Patel, B., Walley, S., Patel, G., & Sagdullaev, B. T. (2024, June). Angptl7 knockout, or siRNA mediated Angptl7 knock down, prevents steroid induced ocular hypertension in mice. Investigative Ophthalmology & Visual Science. https://iovs.arvojournals.org/article.aspx?articleid=2797945.
- Brown SF, Nguyen H, Mzyk P, De Ieso ML, Unser AM, Brown I, Ramesh P, Afzaal H, Ahmed F, Torrejon KY, Nhan A, Markrush D, Daly T, Knecht E, McConaughy W, Halmos S, Liu ZL, Rennard R, Peterson A, Stamer WD. ANGPTL7 and Its Role in IOP and Glaucoma. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2024 Mar 5;65(3):22.
- Montana CL, Kolesnikov AV, Shen SQ, Myers CA, Kefalov VJ, Corbo JC. Reprogramming of adult rod photoreceptors prevents retinal degeneration. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Jan 29;110(5):1732-7.
- Yu W, Mookherjee S, Chaitankar V, Hiriyanna S, Kim JW, Brooks M, Ataeijannati Y, Sun X, Dong L, Li T, Swaroop A, Wu Z. Nrl knockdown by AAV-delivered CRISPR/Cas9 prevents retinal degeneration in mice. Nat Commun. 2017 Mar 14;8:14716.
- Moreno AM, Fu X, Zhu J, Katrekar D, Shih YV, Marlett J, Cabotaje J, Tat J, Naughton J, Lisowski L, Varghese S, Zhang K, Mali P. In Situ Gene Therapy via AAV-CRISPR-Cas9-Mediated Targeted Gene Regulation. Mol Ther. 2018 Jul 5;26(7):1818-1827. doi: 10.1016/j.ymthe.2018.04.017. Epub 2018 Apr 25.
- Moore SM, Skowronska-Krawczyk D, Chao DL. Targeting of the NRL Pathway as a Therapeutic Strategy to Treat Retinitis Pigmentosa. J Clin Med. 2020 Jul 13;9(7):2224.
- Allerson, C., Suckow, A. T., Magnus, J., & Laffitte, B. (2023). Compounds targeting nrl for the treatment of retinitis pigmentosa (Patent No. WO2023049716A1). Google Patents. https://patents.google.com/patent/WO2023049716A1/en