[發(fā)明專利]一種糖原累積病Ⅰb型基因點突變小鼠模型的構(gòu)建方法及應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011373958.7
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112889754A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邵詠賢;劉麗;徐佳南;梁翠麗
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市婦女兒童醫(yī)療中心（廣州市婦幼保健院;廣州市兒童醫(yī)院;廣州市婦嬰醫(yī)院;廣州市婦幼保健計劃生育服務(wù)中心）
• 主分類號: A01K67/027
• 分類號: A01K67/027;C12N15/85;C12N15/55;C12N15/12;C12N15/10;A61K49/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張金銘

本發(fā)明涉及動物模型構(gòu)建技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種糖原累積病Ⅰb型基因點突變小鼠模型的構(gòu)建方法及應(yīng)用。通過使SLC37A4基因點突變的雜合子小鼠與其他品系的野生型小鼠進行雜交的方法，獲得具有SLC37A4基因點突變的純合子小鼠模型，用來真實模擬因SLC37A4基因點突變引發(fā)SLC37A4基因缺陷，進而導(dǎo)致的糖原累積病Ⅰb病人臨床病癥。采用該構(gòu)建方法得到的點突變小鼠模型能夠應(yīng)用于研究糖原累積病Ⅰb型發(fā)病機制與治療糖原累積病Ⅰb型的藥物開發(fā)中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及動物模型構(gòu)建技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種糖原累積病Ⅰb型基因點突變小鼠模型的構(gòu)建方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

I型糖原累積病(glycogen storage disease type I，GSD Ⅰ)是由于基因突變致葡萄糖-6-磷酸酶(glucose-6-phosphatase，G6Pase)酶效力下降、糖原分解和糖異生代謝異常的遺傳代謝缺陷疾病，是肝糖原累積病中最常見類型，是列入國家《第一批罕見病目錄》的單基因遺傳疾病。臨床主要表現(xiàn)生長發(fā)育遲緩、低血糖、肝臟腫大、高乳酸血癥、高尿酸血癥、高甘油三酯血癥、代謝性酸中毒等，患兒常死于嚴(yán)重低血糖、代謝性酸中毒。

GSD Ⅰ根據(jù)致病基因被分為Ⅰa和Ⅰb兩型。GSD Ⅰa是由編碼葡萄糖-6-磷酸酶催化亞單位(glucose-6-phosphatase catalyst,G6PC)的G6PC基因缺陷所致；GSD Ⅰb由編碼葡萄糖-6-磷酸酶轉(zhuǎn)運體(glucose-6-phosphatase transporter，G6PT)的SLC37A4基因缺陷引起。SLC37A4基因位于人類染色體11q23，全長4.5kb，含9個外顯子，編碼含有429-451個氨基酸的葡萄糖-6-磷酸酶轉(zhuǎn)運體(G6PT)蛋白，在全身表達。G6PC與G6PT是細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜蛋白，G6PT負(fù)責(zé)將葡萄糖-6-磷酸(glucose-6-phophate，G6P)從細胞胞質(zhì)轉(zhuǎn)運到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，使G6P被G6PC分解為葡萄糖與磷酸。G6PC與G6PT復(fù)合物共同組成葡萄糖-6-磷酸酶(glucose-6-phosphatase，G6Pase)。G6Pase是糖異生途徑中的重要酶，其先天缺陷會影響患兒體內(nèi)糖異生途徑與糖原降解環(huán)節(jié)，導(dǎo)致糖原在肝臟堆積引起肝腫大、肝功能異常，并引發(fā)低血糖、高乳酸血癥、甘油三酯血癥、高膽固醇血癥、高尿酸癥等一系列代謝紊亂。此外，G6PT缺陷的GSD Ⅰb患者還出現(xiàn)有中性粒細胞減少和/或中性粒細胞功能障礙等癥狀，免疫系統(tǒng)的功能障礙導(dǎo)致患兒出現(xiàn)反復(fù)性細菌感染，目前該機制還未完全清楚，有待研究。

目前GSD Ⅰb無有效藥物治療，主要依賴餐間進食生玉米淀粉與限制單糖、脂類、高蛋白類攝入。感染癥狀通過對癥治療與長期注射粒細胞集落刺激因子(G-SCF)刺激中性粒細胞生長以提供支持治療。免疫缺陷所致的反復(fù)感染影響GSD Ⅰb患兒的生存質(zhì)量，是GSD Ⅰb患兒主要致死原因。研究SLC37A4基因缺陷所導(dǎo)致的免疫缺陷發(fā)生機制，有望通過精準(zhǔn)醫(yī)療，為GSD Ⅰb病人提供新的靶向治療方案，提高患兒的生存率及生存質(zhì)量。而一個合適的疾病動物模型是研發(fā)新治療方案及開展臨床前治療研究的基礎(chǔ)。

此前國際上報道有兩種SLC37A4基因突變小鼠模型。如2003年首次報道的全身SLC37A4基因條件敲除小鼠，該小鼠基本能模擬臨床特征，但需要每隔12小時喂食葡萄糖的特殊飼養(yǎng)方案才能使小鼠生存至斷奶；2018年報道分別構(gòu)建了小腸、肝臟、骨髓條件敲除SLC37A4基因小鼠，小鼠生存狀態(tài)良好，能生存至6個月，但是臨床癥狀較輕，難以模擬臨床病人。以上兩例SLC37A4基因缺陷型小鼠模型均為通過基因編輯技術(shù)使SLC37A4基因全身敲除或組織敲除構(gòu)建的，而實際上，GSD Ⅰb病人中導(dǎo)致SLC37A4基因缺陷的方式存在明顯的地域性，并不是所有GSD Ⅰb病人SLC37A4基因缺陷都可以通過敲除的方式進行模擬，例如中國地區(qū)SLC37A4基因缺陷是由基因的點突變導(dǎo)致的，因此，采取基因敲除方式獲得的SLC37A4基因突變小鼠模型并不能用于精準(zhǔn)醫(yī)療的研究當(dāng)中。

鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容