B6-hTGFBI小鼠 | HUGO-GT®全基因组人源化模型 | 药物筛选评价小鼠模型

产品编号：C001546

品系全称：C57BL/6JCya-Tgfbi^tm1(hTGFBI)/Cya

品系背景：C57BL/6JCya

传代建议：纯合与纯合互配

品系描述

角膜营养不良症（Corneal dystrophy, CD）是一组原发性遗传渐进性角膜疾病，其典型的临床表现为双眼角膜透明度逐渐丧失，通常会导致复发性角膜糜烂和视力障碍。TGFBI基因（又称BIGH3基因）编码一种细胞外基质蛋白即角膜上皮素（又称KE蛋白），可介导细胞生长、细胞分化、伤口愈合、细胞黏附、迁移、细胞凋亡、增殖和肿瘤发生^[1]。TGFBI基因的突变与多种类型的角膜营养不良症有关。突变的TGFBI沉积物在角膜上皮和基质中进行性异常聚集，影响角膜透明度，从而损害视力。

目前已有靶向TGFBI基因的治疗管线进入临床前研究阶段，例如，由SiSaf Ltd.开发的siRNA药物管线SIS-201-CD即通过靶向抑制TGFBI的异常表达来治疗疾病。大多数基因治疗手段均作用于人源基因，考虑到动物和人在基因上的差异性，将小鼠基因进行人源化修饰将有助于推动靶向TGFBI的基因疗法加速迈入临床阶段。本品系是小鼠Tgfbi基因人源化模型，通过基因编辑技术将小鼠Tgfbi基因从编码第24个氨基酸至TAG终止密码子的序列替换为人源TGFBI基因的对应序列。该模型纯合子是可存活且可育的，可用于角膜营养不良症（CD）的研究。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CD的药效学等实验需求。

构建方式

图1. B6-hTGFBI小鼠基因编辑打靶示意图。保留编码鼠源信号肽（aa.1~23)的序列，使用TurboKnockout打靶技术，将小鼠Tgfbi基因从编码aa.24至TAG终止密码子的序列替换为人源TGFBI基因中从编码aa.24至TAG终止密码子的序列。

研究应用

角膜营养不良（CD）研究；
TGFBI靶向药物的研发、筛选和临床前评估。

验证数据

人源TGFBI基因和鼠源Tgfbi基因的表达检测

图2. 6周龄雄性B6-hTGFBI小鼠和野生型小鼠（WT）肝脏和眼部的基因表达检测。通过RT-qPCR检测WT小鼠与B6-hTGFBI小鼠中人源和鼠源基因的表达，结果显示B6-hTGFBI小鼠的肝脏和眼部均显著表达人源TGFBI基因且不表达鼠源Tgfbi基因，而WT小鼠体内仅存在鼠源Tgfbi基因的表达，不存在人源TGFBI基因的表达。（ND：Not detected）

活体眼部表型检测

眼底、视网膜、角膜和前房检测

图3. 6周龄野生型小鼠（WT）和B6-hTGFBI小鼠眼底（Fundus）、视网膜光学相干断层扫描（OCT）、角膜（Cornea）和前房OCT检测。结果显示，与野生型小鼠相比，纯合和杂合B6-hTGFBI小鼠的眼部表型均无明显差异，表明B6-hTGFBI小鼠的眼部表型正常。

视网膜电图（ERG）

图4. 6周龄野生型小鼠（WT）和B6-hTGFBI小鼠的ERG检测。结果显示，纯合和杂合B6-hTGFBI小鼠暗适应（Scotopic）和明适应（Photopic）ERG中a波和b波的振幅均与野生型几乎保持一致，表明该模型小鼠视网膜光感受功能正常。

罕见病数据中心（RDDC）

基因基本信息

临床突变信息

疾病介绍

角膜营养不良（CD）是一组遗传性、非炎症性的角膜疾病，典型的临床表现为双眼对称性缓慢进行的角膜透明度丧失，常导致复发性角膜糜烂和视觉损伤。TGFBI基因的突变与多种角膜营养不良类型有关，5种最常见的由TGFBI基因变异引起的CD类型分别是：Reis-Bucklers角膜营养不良（RBCD）、Thiel-Behnke角膜营养不良（TBCD）、颗粒状角膜营养不良1型（GCD1）、颗粒状角膜营养不良2型（GCD2）和格子状角膜营养不良1型（LCD1）。

基因及突变介绍

TGFBI基因（又称BIGH3基因）编码一种细胞外基质蛋白即角膜上皮素（又称KE蛋白），可介导细胞生长、细胞分化、伤口愈合、细胞黏附、迁移、细胞凋亡、增殖和肿瘤发生^[1]。TGFBI基因的突变与多种类型的角膜营养不良症有关。突变的TGFBI沉积物在角膜上皮和基质中进行性异常聚集，影响角膜透明度，从而损害视力。TGFBI基因的突变主要包括错义突变、无义突变和移码突变，点突变约占85%，缺失突变约占12%。R124和R555是最常见的突变类型，占总家系83%。位于4号外显子的R124C、R124H、R124L，以及位于12号外显子的R555Q和R555W是五种最常见的突变。其中，由R124H变异引起的颗粒状角膜营养不良2型（又称Avellino角膜营养不良，ACD）在东亚人群中最为常见。

基因治疗

目前已有靶向TGFBI基因的基因治疗管线进入临床前阶段，该管线（SIS-201-CD）由SiSaf Ltd.开发，通过siRNA药物抑制TGFBI的异常表达。有文献利用携带Arg124Cys突变的角膜营养不良症患者的角膜缘活检组织，建立了LCD1的体外模型，发现siRNA可以抑制TGFBI mRNA和蛋白的表达^[2]。此外，已有研究通过CRISPR基因编辑技术纠正了GCD患者角膜细胞中的R124H突变^[3]。

综上所述，TGFBI基因是角膜营养不良（CD）的重要致病基因。赛业生物的TGFBI全人源化小鼠及在该人源化模型基础上构建的热门点突变疾病模型可应用于CD基因治疗的临床前研究，针对不同点突变赛业还可提供模型定制服务。

参考文献

[1]Wang L, Zhao C, Zheng T, Zhang Y, Liu H, Wang X, Tang X, Zhao B, Liu P. Torin 1 alleviates impairment of TFEB-mediated lysosomal biogenesis and autophagy in TGFBI (p.G623_H626del)-linked Thiel-Behnke corneal dystrophy. Autophagy. 2022 Apr;18(4):765-782.

[2]Courtney DG, Atkinson SD, Moore JE, Maurizi E, Serafini C, Pellegrini G, Black GC, Manson FD, Yam GH, Macewen CJ, Allen EH, McLean WH, Moore CB. Development of allele-specific gene-silencing siRNAs for TGFBI Arg124Cys in lattice corneal dystrophy type I. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2014 Feb 18;55(2):977-85.

[3]Taketani Y, Kitamoto K, Sakisaka T, Kimakura M, Toyono T, Yamagami S, Amano S, Kuroda M, Moore T, Usui T, Ouchi Y. Repair of the TGFBI gene in human corneal keratocytes derived from a granular corneal dystrophy patient via CRISPR/Cas9-induced homology-directed repair. Sci Rep. 2017 Dec 1;7(1):16713.