歷經(jīng)波折的眼科明星靶點之Rpgr KO小鼠助力藥物再開發(fā)

RPGR基因突變可導(dǎo)致視網(wǎng)膜特異性鳥苷酸交換因子功能異常，引發(fā)X連鎖視網(wǎng)膜色素變性（XLRP）及錐桿細(xì)胞營養(yǎng)不良等嚴(yán)重視網(wǎng)膜退行性疾病。目前臨床尚無有效治療手段，患者視力進(jìn)行性下降，最終致盲。盡管基于AAV載體的基因治療等新技術(shù)為XLRP提供了潛在治療方向，但其研發(fā)仍面臨諸多挑戰(zhàn)。因此，深入解析疾病機(jī)制并開發(fā)有效療法亟需更可靠的動物模型支持。為此，賽業(yè)生物構(gòu)建了Rpgr基因敲除小鼠模型，精準(zhǔn)模擬患者視網(wǎng)膜病變特征，為探索致病機(jī)制、評估基因治療及藥物篩選提供關(guān)鍵工具。本文將從RPGR基因功能、XLRP病理機(jī)制及前沿治療策略出發(fā)，闡述RPGR相關(guān)動物模型的構(gòu)建邏輯與應(yīng)用前景。

RPGR基因的功能及其突變相關(guān)病變
RPGR基因（視網(wǎng)膜色素變性GTP酶調(diào)節(jié)因子基因）定位于X染色體，其編碼蛋白在維持正常視覺功能及纖毛穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮核心作用。纖毛作為微管為基礎(chǔ)的細(xì)胞器，廣泛參與細(xì)胞運(yùn)動和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。盡管該基因呈全身性表達(dá)，但其關(guān)鍵剪接變體RPGRORF15特異性高表達(dá)于視網(wǎng)膜光感受器細(xì)胞，尤其富集于連接內(nèi)節(jié)與外節(jié)的連接纖毛區(qū)段。該蛋白通過作為RAB8A和RAB37等小GTP酶的鳥苷酸交換因子，調(diào)控鞭毛內(nèi)運(yùn)輸過程，這對維持光感受器細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整性和光轉(zhuǎn)導(dǎo)信號級聯(lián)至關(guān)重要。

RPGR基因突變（特別是ORF15外顯子區(qū)域）是X連鎖視網(wǎng)膜色素變性的主要致病因素，此類進(jìn)行性視網(wǎng)膜退行性疾病具有顯著的性別差異傾向，主要累及男性患者。此外，該基因突變還可導(dǎo)致視錐視桿細(xì)胞營養(yǎng)不良等視網(wǎng)膜病變，以及伴發(fā)呼吸道感染和聽力障礙的纖毛功能障礙綜合征，其病理機(jī)制與纖毛功能廣泛受損密切相關(guān)。

RPGRORF15在視細(xì)胞連接纖毛中的定位與運(yùn)輸功能 ^[1]。

XLRP基因治療困局：渤健、強(qiáng)生折戟后的下一站
X連鎖視網(wǎng)膜色素變性（XLRP）是一種由RPGR基因突變引發(fā)的進(jìn)行性遺傳性視網(wǎng)膜病變，其特征是感光細(xì)胞不可逆退化及進(jìn)行性視力損害�；�于腺相關(guān)病毒（AAV）的基因治療是目前最具前景的干預(yù)策略，曾經(jīng)促成多個大型藥企的大額管線權(quán)益收購。其通過病毒載體將功能性RPGR基因遞送至視網(wǎng)膜細(xì)胞，以糾正蛋白表達(dá)缺陷，從而潛在延緩疾病進(jìn)展或部分恢復(fù)視功能。

近年來，全球多個AAV基因治療項目在臨床開發(fā)中遭遇重大挑戰(zhàn)。渤�。˙iogen）2019年斥資8.77億美元收購的兩個管線之一的cotoretigene toliparvovec（BIIB112）在II/III期XIRIUS研究中未達(dá)主要終點 ^[2]；強(qiáng)生基于AAV5的botaretigene sparoparvovec（bota-vec）是曾獲FDA快速通道、孤兒藥雙重認(rèn)證的明星療法，但目前在III期LUMEOS試驗中同樣未能達(dá)到主要終點，目前正在重新評估開發(fā)策略 ^[3]。4D Molecular Therapeutics則已暫停其專有AAV載體平臺開發(fā)的4D-125項目，將資源轉(zhuǎn)向其他眼科適應(yīng)癥 ^[4]。當(dāng)前臨床管線中，Beacon Therapeutics的laru-zova（原AGTC-501）成為唯一活躍的XLRP基因治療候選藥物 ^[5]。該療法采用經(jīng)工程化改造的AAV2TYF血清型載體，已完成關(guān)鍵II/III期試驗的患者入組，其臨床結(jié)果備受行業(yè)關(guān)注，預(yù)計2026年第二季度公布。

RPGR基因主要管線及最新進(jìn)展概覽 ^[1-5]。

挑戰(zhàn)中的希望：Rpgr KO小鼠模型助力藥物開發(fā)新突破
盡管面臨挑戰(zhàn)，科研領(lǐng)域?qū)�Rpgr靶點的探索并未停歇。在這樣的研發(fā)背景下，可靠的實驗?zāi)Ｐ蛯τ谕黄瓢悬c的藥物研究瓶頸至關(guān)重要，而我們研發(fā)的Rpgr KO小鼠（產(chǎn)品編號：C001823），正是應(yīng)此需求而生。模型旨在復(fù)現(xiàn)X連鎖視網(wǎng)膜色素變性的疾病表型和遺傳特征，為疾病研究和藥物開發(fā)提供理想的工具。

部分驗證數(shù)據(jù)如下（詳見品系說明書）。

以下多項驗證數(shù)據(jù)的相似圖片的差別主要在實驗動物周齡，如考慮到排版，市場部的同事可以考慮合并只有周齡區(qū)別的同類型驗證數(shù)據(jù)圖片。

• 眼底形態(tài) & 光學(xué)相干斷層掃描（OCT）

Rpgr KO小鼠視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)在大部分層次保持相對完整，僅出現(xiàn)輕微但不顯著的變薄且進(jìn)展緩慢，但外視網(wǎng)膜區(qū)四條高反射帶（ORRB1-4）模糊不清，其中ORRB2分界逐漸增厚且6月齡后與ORRB3邊界完全消失，與WT組形成明顯差異。

a.5月齡

b.3月齡

c. 6月齡

d.10月齡

e.15月齡

純合Rpgr KO小鼠和野生型（WT）小鼠在1.5月齡、3月齡、6月齡、10月齡及15月齡時的眼底形態(tài)（Fundus）與光學(xué)相干斷層掃描（OCT）檢測結(jié)果。

• 光學(xué)相干斷層掃描（OCT）局部放大圖像

外視網(wǎng)膜區(qū)四條高反射帶（ORRB1-4）分別對應(yīng)外界膜（OLM）、橢球體帶（EZ）、交錯突帶（IZ）和RPE/布魯赫膜復(fù)合體，在WT小鼠中清晰可辨，但在Rpgr KO小鼠中ORRB2與ORRB3邊界模糊且6月齡時完全融合。

 
15月齡野生型（WT）小鼠和Rpgr KO小鼠眼部光學(xué)相干斷層掃描（OCT）結(jié)果的局部放大圖像。

• 視網(wǎng)膜電圖（ERG）

在1.5月齡時，Rpgr KO小鼠的暗適應(yīng)和明適應(yīng)ERG a波與b波振幅與WT小鼠無顯著差異；至6月齡時其暗適應(yīng)a波和b波振幅開始逐漸降低，到15月齡時則較WT小鼠出現(xiàn)顯著下降。

a.5月齡

 

b.6月齡

 

c. 10月齡

 

d.15月齡

 
Rpgr KO小鼠和野生型（WT）小鼠在1.5月齡、6月齡、10月齡及15月齡時的視網(wǎng)膜電圖（ERG）檢測結(jié)果。

• 視網(wǎng)膜免疫熒光染色結(jié)果

2月齡Rpgr KO小鼠的視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)及視紫紅質(zhì)和PNA蛋白表達(dá)與WT小鼠無差異，但視網(wǎng)膜細(xì)胞標(biāo)志物染色下調(diào)已提示早期退行性改變；至15月齡時，Rpgr KO小鼠視紫紅質(zhì)和PNA表達(dá)顯著下降，僅見稀疏PNA染色，提示外節(jié)結(jié)構(gòu)破壞和蛋白穩(wěn)定性降低。

a.2月齡

b.15月齡

純合Rpgr KO小鼠和野生型（WT）小鼠在2月齡及15月齡時的視網(wǎng)膜免疫熒光染色結(jié)果。

模型總結(jié)
綜上，Rpgr KO小鼠（產(chǎn)品編號：C001823）精準(zhǔn)再現(xiàn)了人類RPGR相關(guān)性視網(wǎng)膜變性的關(guān)鍵病理特征，為X連鎖視網(wǎng)膜色素變性（XLRP）的發(fā)病機(jī)制研究提供了理想模型。其漸進(jìn)性視網(wǎng)膜退行性改變（包括外視網(wǎng)膜高反射帶異常、ERG功能進(jìn)行性下降及視紫紅質(zhì)/PNA表達(dá)減少等）與人類疾病高度一致，使其成為研究RPGR相關(guān)視網(wǎng)膜變性分子機(jī)制、基因治療策略評估及臨床前療效驗證的不可替代工具。

參考文獻(xiàn)

• Martinez-Fernandez de la Camara C, Cehajic-Kapetanovic J, MacLaren RE. Emerging gene therapy products for RPGR-associated X-linked retinitis pigmentosa. Expert Opin Emerg Drugs. 2022 Dec;27(4):431-443.
• Biogen Announces Topline Results from Phase 2/3 Gene Therapy Study. Biogen Inc. 2021 May 14 [cited 2025 Jul 18]. Available from: https://investors.biogen.com/news-releases/news-release-details/biogen-announces-topline-results-phase-23-gene-therapy-study
• Fierce Biotech. J&J gene therapy fails to improve visual navigation in late-stage rare eye disease trial. Fierce Biotech. 2025 May 05 [cited 2025 Jul 18]. Available from: https://www.fiercebiotech.com/biotech/jj-gene-therapy-fails-improve-visual-navigation-late-stage-rare-eye-disease-trial
• Fierce Biotech. 4DMT tosses 2 programs, halts funds for 3 others as it zeroes in on latest-stage clinical gene therapy. Fierce Biotech. 2025 Jan 10 [cited 2025 Jul 18]. Available from: https://www.fiercebiotech.com/biotech/4dmt-tosses-2-programs-halts-funds-3-others-it-zeroes-latest-stage-clinical-gene-therapy
• Beacon Therapeutics. Beacon Therapeutics Completes Enrollment in Registrational Phase 2/3 VISTA Trial of Laru-zova for Patients with XLRP. Beacon Therapeutics AG. 2025 Jul 08 [cited 2025 Jul 18]. Available from: https://www.beacontx.com/news-and-events/beacon-therapeutics-completes-enrollment-in-registrational-phase-2-3-vista-trial-of-laru-zova-for-patients-with-xlrp/