雷特综合征（RTT）是一种罕见的进行性神经发育障碍，目前尚无有效治愈方法，其发病与甲基-CpG结合蛋白2（MECP2）基因突变密切相关[1]。2024年6月5日，致力于治愈RTT的雷特综合征研究信托基金（RSRT）启动了“治愈路线图”（Roadmap To Cures）计划，旨在利用前沿的基因编辑和RNA编辑技术，寻求RTT的根治方案，为患者及其家庭点亮希望之光[2]。本期推出的MeCP2人源化小鼠，正是助力这一宏伟目标的强大工具。
图1 DNA和RNA编辑疗法是RTT治愈路线图的重点布局方向[3]
基于MECP2的疗法：
精准调控是关键
RTT的根源在于MECP2基因的功能缺失性（LOF）突变，这会导致神经元功能紊乱，包括突触连接受损和神经递质系统异常。然而，MECP2的表达并非多多益善，过量表达（如MECP2重复综合征）同样会导致严重的神经问题。因此，如何将MECP2的表达水平控制在精准的范围内，是RTT治疗面临的最大挑战。传统的基于AAV载体的MECP2基因补充疗法，由于难以精确控制剂量，在有效性和安全性方面存在诸多限制。相比之下，细胞自身拥有一套精妙的蛋白质产量微调机制。当通过DNA或RNA编辑“纠正”细胞自身的遗传密码时，细胞体内微调MECP2蛋白质数量的天然机制仍然有效，从而保证以正常水平表达“纠正”后的MECP2基因[4]。这使得DNA和RNA编辑疗法在RTT治疗领域展现出比AAV补充疗法更优的疗效和更低的副作用风险。正因如此，RSRT在其“MECP2编辑联盟”框架下，大力资助了一系列基因和RNA编辑疗法的开发工作。
图2 雷特综合征研究信托基金（RSRT）治愈路线图计划部分合作对象[4]
MECP2人源化模型：
开启RTT治疗新纪元
此前，我们推出的MeCP2 KO小鼠（产品编号：C001582）可广泛应用于补充疗法的研究。但基因或RNA编辑疗法需要针对完整的人类MECP2基因或RNA进行操作，因此，仅仅表达鼠源Mecp2的小鼠模型已无法满足需求。为了突破这一瓶颈，赛业生物构建了B6-hMECP2小鼠（产品编号：C001568），该模型将鼠源Mecp2基因替换为包含完整内含子和外显子的人类MECP2基因，实现了真正的人源化！更进一步，我们在此基础上引入了RTT中最常见的致病错义突变T158M[5-7]，成功构建了B6-hMECP2*T158M人源化点突变疾病模型（产品编号：C001569）。该模型完美复现了RTT的典型病理特征，是DNA和RNA编辑疗法研究的最佳选择。
图3 MECP2 T158M（p.Thr158Met）是典型RTT中最常见的致病错义突变[5-7]
基因表达检测
RT-qPCR结果显示，纯合B6-hMECP2小鼠及B6-hMECP2*T158M小鼠脑部均显著表达人源MECP2基因，且不表达鼠源Mecp2基因。
图4 野生型小鼠（WT）、B6-hMECP2小鼠和B6-hMECP2*T158M小鼠脑中的基因表达检测
生存曲线
与野生型小鼠和B6-hMECP2小鼠相比，B6-hMECP2*T158M小鼠的生存率显著降低。雄性半合小鼠（hMeCP2T158M/y）在24周时仅存活一只，雌性纯合小鼠（hMeCP2T158M/T158M）存活率约为50%。
图5 野生型小鼠、B6-hMECP2小鼠和B6-hMECP2*T158M小鼠的生存曲线比较
脑部病理分析
脑部重量检测显示，B6-hMECP2*T158M小鼠的脑部重量显著低于野生型小鼠。组织病理分析发现，该模型小鼠海马区锥体细胞层密度增加、海马面积减小且形态异常。镀银染色结果表明，B6-hMECP2*T158M小鼠神经元胞体和轴突发育不良，轴突数量减少且变细变短。
图6 野生型小鼠和B6-hMECP2*T158M小鼠的脑部重量以及脑部组织的H&E染色、Nissl染色和镀银染色结果对比
生长情况和疾病评分
B6-hMECP2*T158M小鼠的体重和体长显著低于其他组，从4周龄开始出现轻微RTT表型，6周龄时表型显著，且随周龄增长加重。
图7 野生型小鼠、B6-hMECP2小鼠和B6-hMECP2*T158M小鼠的体重、体长和疾病表型评分
外形与行为特征
B6-hMECP2*T158M小鼠表现出明显的头部异常，包括头围缩小、嘴部较短、毛发粗糙、精神状态不佳。8～9周龄时，约70%的该模型小鼠出现后肢抱紧现象，而野生型小鼠和B6-hMECP2小鼠偶见类似表现。
图8 野生型小鼠、B6-hMECP2小鼠和B6-hMECP2*T158M小鼠的代表性图片
行为学分析
抓力测试和转棒测试结果表明，B6-hMECP2*T158M小鼠的握力下降，运动活动与协调能力受损。步态分析显示，B6-hMECP2*T158M小鼠后肢步幅变宽、步长缩短，病理变化随着时间推移愈加明显。
图9 野生型小鼠、B6-hMECP2小鼠和B6-hMECP2*T158M小鼠的抓力测试、转棒测试和步态分析结果
总 结
B6-hMECP2*T158M小鼠（产品编号：C001569）通过将小鼠内源性Mecp2基因替换为携带人类RTT中最常见错义突变T158M的人类MECP2基因构建而成。其主要表型特征包括：脑部重量减轻、海马区结构异常和神经元发育不良；幼年期起逐渐表现出RTT样行为特征，如后肢抱紧、运动功能障碍等，且体重和体长显著低于正常小鼠；雄性半合子和雌性纯合子的生存率均显著降低。基于以上特征，B6-hMECP2*T158M小鼠是研究RTT发病机制、药物筛选、治疗方法开发（包括基因治疗和DNA/RNA编辑疗法等）以及相关治疗策略临床前评估的理想模型。
此外，携带正常人类野生型MECP2基因拷贝的B6-hMECP2人源化小鼠（产品编号：C001568）表现出相对正常的表型，可作为基准模型，用于构建携带其他常见致病突变的RTT人源化疾病模型，满足更广泛的研究需求。
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