記者從中國科學院獲悉，經(jīng)過四年努力，廣東科學家領(lǐng)銜的國際研究團隊首次利用基因編輯技術(shù)（CRISPR/Cas9）和體細胞核移植技術(shù)，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(jīng)退行性疾病，為治療亨廷頓舞蹈病、老年癡呆等疾病提供穩(wěn)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(fā)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(jīng)再生研究院李曉江教授、中國科學院廣州生物醫(yī)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?zāi)Ｐ停?/strong>

亨廷頓舞蹈癥、阿爾茲海默癥、帕金森病、肌萎縮側(cè)索硬化癥等是當今社會嚴重威脅人類健康的神經(jīng)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(fā)現(xiàn)，表達突變基因的神經(jīng)退行性疾病小鼠模型，并不能表現(xiàn)出像病人腦中一樣的典型神經(jīng)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?！?/p>

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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(tǒng)、消化系統(tǒng)、皮膚、營養(yǎng)需要、骨骼發(fā)育以及礦物質(zhì)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(shù)。“與非人靈長類動物相比，豬的基因多樣、繁殖周期短、一窩產(chǎn)仔多，便于根據(jù)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(jié)果，更容易轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用?！?/p>

據(jù)介紹，作為華南地區(qū)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(yī)藥和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域具有重要價值的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)基因亨廷頓病模型豬。

大膽設(shè)想 “基因魔剪”和克隆技術(shù)來幫忙

選擇豬作為疾病實驗?zāi)Ｐ筒⒎且粍谟酪荨[在科學家面前的是一個難題，與轉(zhuǎn)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(jīng)過鉆研認為，該病是內(nèi)源性基因突變而造成的，直接把豬的內(nèi)源性基因改變?yōu)橥蛔兓?，豬的病理變化應(yīng)該與病人的病理狀態(tài)更接近。

2013年，基因編輯技術(shù)（CRISPR/Cas9）被廣泛應(yīng)用于哺乳動物實驗，研究團隊大膽嘗試，利用該技術(shù)建立亨廷頓基因敲入豬模型。經(jīng)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(nèi)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(jīng)元選擇性死亡的典型病理特征，在行為上也表現(xiàn)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(wěn)定地遺傳給后代。據(jù)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(jīng)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(fā)

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(jīng)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(yōu)勢。據(jù)科研人員介紹，神經(jīng)疾病基因敲入豬的成功，將推動我國發(fā)展出大動物疾病模型的醫(yī)藥研發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈，促進針對阿爾茲海默癥、帕金森癥等神經(jīng)退行性疾病，以及免疫缺陷、腫瘤、代謝性疾病的新藥研發(fā)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(quán)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(jīng)退行性疾病研究領(lǐng)域中一個里程碑式的發(fā)現(xiàn)，使科學家能更深入了解神經(jīng)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(yī)藥產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。（王瑩）