B6-hCOL7A1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：C001428

品系全称：C57BL/6NCya-Col7a1^tm1(hCOL7A1)/Cya

品系背景：C57BL/6NCya

传代建议：纯合与纯合互配

品系描述

大疱性表皮松解症（Epidermolysis bullosa, EB）是一种皮肤粘膜受轻微外伤或摩擦后形成水疱和大疱的遗传性皮肤病，常见的临床症状为皮肤出现水疱、血泡和糜烂等。根据发病部位的不同可将遗传性EB分为三类：单纯性大疱性表皮松解症（EBS）、交界性大疱性表皮松解症（JEB）和营养不良性大疱性表皮松解症（DEB）。COL7A1基因的突变是营养不良性大疱性表皮松解症（DEB）的病因，DEB所呈现的不同临床表型与COL7A1基因的突变位点和形式相关。COL7A1基因编码Ⅶ型胶原蛋白，该蛋白形成的锚定纤维将真皮层组织结合到表皮层组织上，COL7A1突变导致的功能性锚定纤维缺乏会造成患者皮肤极其脆弱，容易因轻微的摩擦或创伤而引起水疱或撕裂。目前至少已经发现324个与DEB相关的COL7A1基因致病突变，包括无义、错义、缺失、插入、剪接和调控等多种突变类型^[1]。

目前在研的DEB治疗管线以基因疗法和小核酸药物为主，包括ASO药物、siRNA药物以及基于CRISPR和AAV载体递送的基因疗法等，在这其中，COL7A1是最为重要的治疗靶点。Krystal Biotech公司研发的B-Vec通过HSV-1载体将功能性COL7A1基因递送到COL7A1突变导致的DEB患者皮肤细胞中，产生功能性蛋白以促进伤口愈合，是该疾病首个获批上市的基因治疗药物。此外，由于大多数ASO、siRNA和基于CRISPR的疗法均作用于人源COL7A1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COL7A1的疗法进一步向临床转化。本品系是小鼠Col7a1基因人源化模型，可用于大疱性表皮松解症的研究，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大疱性表皮松解症疾病的药效学等实验需求。

构建方式

使用TurboKnockout打靶技术，将小鼠Col7a1基因的1号外显子上游约3kb到3'UTR区域的序列替换为人源COL7A1基因的1号外显子上游约3kb到3'UTR区域。

图1. B6-hCOL7A1小鼠基因编辑打靶示意图

研究应用：可用于大疱性表皮松解症的研究。

验证数据

人源COL7A1基因表达的检测

图2. 野生型小鼠（WT）和B6-hCOL7A1小鼠（hCOL7A1）的脾脏和骨骼肌中人源COL7A1基因表达检测。通过RT-qPCR检测野生型小鼠与B6-hCOL7A1小鼠中人源COL7A1基因的表达，结果显示，在B6-hCOL7A1小鼠的脾脏和骨骼肌中均存在人源COL7A1基因的显著表达，而野生型小鼠体内不存在人源COL7A1基因的表达。（ND：Not detected）

鼠源Col7a1基因表达的检测

图3. 野生型小鼠（WT）和B6-hCOL7A1小鼠（hCOL7A1）的脾脏和骨骼肌中鼠源Col7a1基因表达检测。通过RT-qPCR检测野生型小鼠与B6-hCOL7A1小鼠中鼠源Col7a1基因的表达，结果显示，在野生型小鼠的脾脏和骨骼肌中均存在鼠源Col7a1基因的表达，而B6-hCOL7A1小鼠体内不存在鼠源Col7a1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

大疱性表皮松解症（Epidermolysis bullosa, EB）是一种皮肤粘膜受轻微外伤或摩擦后形成水疱和大疱的遗传性皮肤病，常见的临床症状为皮肤出现水疱、血泡和糜烂等。依据发病部位的不同可将遗传性EB分为三类：单纯性大疱性表皮松解症（simplex EB, EBS）、交界性大疱性表皮松解症（junctional EB, JEB）、营养不良性大疱性表皮松解症（dystrophic EB, DEB）。其中，COL7A1基因是营养不良性大疱性表皮松解症（DEB）的相关致病基因，DEB所呈现的不同临床表型与COL7A1等位基因突变的位点和形式的不同相关。目前，至少已经发现324个与DEB相关的COL7A1基因致病突变，包括43个无义突变、127个错义突变、65个缺失突变、28个插入突变、9个插入-缺失突变、51个剪接位点突变和1个调控突变。

基因及突变介绍

COL7A1基因编码Ⅶ型胶原蛋白，该蛋白形成的锚定纤维将真皮层组织结合到表皮层组织上。功能性锚定纤维的缺乏将会导致皮肤极其脆弱，容易因轻微的摩擦或创伤而引起水疱或撕裂。

引发DEB的COL7A1基因存在部分热门突变位点，73号外显子即为其中之一。在西班牙，DEB患者的80号外显子中含有高度流行的移码突变。c.6527insC是高度流行的纯合子突变，该插入突变导致过早终止密码子，占西班牙隐性DEB患者人群中等位基因的46%。大多数隐性DEB患者在每个染色体上都有两个不同的复合杂合突变^[^2-3^]。

非编码区功能

COL7A1基因内含子突变会导致疾病发生。内源性5′反式剪接修复可纠正COL7A1基因内致病突变^[⁴^]。

基因治疗

靶向COL7A1的药物以基因治疗药物为主，包括ASO、siRNA、CRISPR、AAV递送等。其基因治疗药物的管线数量多且类型丰富，比如，Krystal Biotech公司的B-Vec是一种非创伤性的基因治疗药物，通过凝胶涂抹的形式，利用HSV-1递送COL7A1基因，为患者提供两个正常功能的COL7A1基因拷贝^[⁵^]。又如，ProQR公司的管线QR-313是一种基于COL7A1基因73号外显子跳跃的ASO药物^[⁶^]。此外，已有报道使用CRISPR方式来修复COL7A1基因的突变，该研究针对c.6527dupC突变的修复，使用皮肤人源化小鼠模型进行药效探究^[⁷^]。

综上所述，COL7A1基因是大疱性表皮松解症的重要致病基因。该疾病的治疗方式以基因治疗为主，并使用人源化小鼠开展药物临床前实验。赛业的COL7A1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以应用于大疱性表皮松解症基因治疗的临床前研究，针对不同点突变还可提供模型定制服务。

参考文献

[1]Dang N and Murrell DF. Mutation Analysis and Characterization of COL7A1 Mutations in Dystrophic Epidermolysis Bullosa. Exp Dermatol 2008;17(7) 553-568.

[2]García M, Bonafont J, Martínez-Palacios J,et al. Preclinical model for phenotypic correction of dystrophic epidermolysis bullosa by in vivo CRISPR-Cas9 delivery using adenoviral vectors.[J].Mol Ther Methods Clin Dev. 2022

[3]Turczynski,Sandrina,Tonasso,et al.Targeted Exon Skipping Restores Type VII Collagen Expression and Anchoring Fibril Formation in an In Vivo RDEB Model[J].The Journal of investigative dermatology, 2016.

[4]Mayr E, Ablinger M, Lettner T,et al. 5'RNA Trans-Splicing Repair of COL7A1 Mutant Transcripts in Epidermolysis Bullosa[J].Int J Mol Sci. 2022

[5]In vivo topical gene therapy for recessive dystrophic epidermolysis bullosa: a phase 1 and 2 trial[J].Nature Medicine[2023-07-13].DOI:10.1038/s41591-022-01737-y.

[6]Bornert O , Hogervorst M , Nauroy P ,et al.QR-313, an antisense oligonucleotide, shows therapeutic efficacy for treatment of dominant and recessive dystrophic epidermolysis bullosa: a preclinical study[J].Journal of Investigative Dermatology, 2020.DOI:10.1016/j.jid.2020.08.018.

[7]Hainzl S , Peking P , Kocher T ,et al.COL7A1 Editing via CRISPR/Cas9 in Recessive Dystrophic Epidermolysis Bullosa.[J].Molecular Therapy the Journal of the American Society of Gene Therapy, 2017, 25(11).DOI:10.1016/j.ymthe.2017.07.005.