利用CRISPR/Cpf1对杜氏肌营养不良症(DMD)猪模型进行基因治疗研究

Duchenne muscular dystrophy (DMD) is an X chromosome recessive disease caused by a mutation of the dystrophin gene. Since the DMD gene is largest known human with the length about 2.4 Mb, the mutation rate at this locus is very high, approximately 1 in every 3, 600 boys. Dystrophin encoded by DMD gene plays an essential function in muscle cell survival and cell communication. If DMD gene mutation, skeletal muscle, myocardium and other muscles will gradually degenerate. At present, this still no effective treatment. The recent emerging CRISPR/Cas9 (Cpf1) technique has provided a new strategy for the cure of Duchenne muscular dystrophy. Before entering clinical practice, it is in urgent need of a large animal model for preclinical assessment of gene therapy. In this study, we generated DMD pigs using artificial nuclease and somatic cell nuclear transfer technique. On the basis of this model, we studied the effectiveness and safety of gene therapy with CRISPR/Cpf1. This study will provide a reliable reference for gene therapy.

杜氏肌营养不良症（Duchenne muscular dystrophy, DMD）是由抗肌萎缩蛋白（DMD）基因突变引起的一种X染色体隐性遗传疾病。由于DMD基因是目前已知人类最大的基因（全长约为2.4 Mb），因此，在此基因位点的突变率非常高，全球平均每3600名男婴中就有一人罹患此病。DMD基因编码的抗肌萎缩蛋白是一种肌细胞生存和发挥功能必不可少的一种蛋白质，如果这种蛋白发生突变，骨骼肌、心肌和其他肌肉等就会逐步退化，目前，对此尚无有效的治疗方法。最近出现的CRISPR/Cas9技术为治愈杜氏肌营养不良症提供了新策略，但是在进入临床之前亟需大动物模型对基因治疗进行临床前评估。本研究利用人工核酸酶和体细胞核移植技术构建DMD猪模型，在此模型的基础上初步研究利用CRISPR/Cas9 (Cpf1)进行基因治疗的有效性和安全性，为基因治疗进入临床提供一个可靠的参照。

杜氏肌营养不良症（Duchenne muscular dystrophy, DMD）是由抗肌萎缩蛋白（DMD）基因突变引起的一种X染色体隐性遗传疾病。由于DMD基因是目前已知人类最大的基因（全长约为2.4 Mb），因此，在此基因位点的突变率非常高，全球平均每3600名男婴中就有一人罹患此病。DMD基因编码的抗肌萎缩蛋白是一种肌细胞生存和发挥功能必不可少的一种蛋白质，如果这种蛋白发生突变，骨骼肌、心肌和其他肌肉等就会逐步退化，目前，对此尚无有效的治疗方法。最近出现的CRISPR/Cas9技术为治愈杜氏肌营养不良症提供了新策略，但是在进入临床之前亟需大动物模型对基因治疗进行临床前评估。本研究利用人工核酸酶和体细胞核移植技术构建了两种DMD猪模型（DMD基因敲除猪模型和DMD基因点突变猪模型），DMD猪模型表现出典型的DMD病人表型，利用构建的DMD猪模型，也初步进行了基因治疗，将为CRISPR/Cas9基因治疗DMD病人提供临床前有效性和安全性数据。