KLKB1基因人源化小鼠模型：如何破解HAE新药研发难题，评估RNAi与基因治疗疗效？

KLKB1基因负责编码激肽释放酶原（Prekallikrein），该蛋白质在血液中被激活后形成激肽释放酶（Kallikrein）。激肽释放酶是体内激肽释放酶-激肽系统（KKS）的核心组成部分，其主要功能是切割高分子量激肽原（HMWK），生成具有强大生物活性的缓激肽。缓激肽是一种重要的血管活性肽，能显著扩张血管、增加血管通透性、降低血压，并参与炎症反应、疼痛感知和凝血过程的调节。

KLKB1基因的功能异常，特别是功能缺失性突变，会导致激肽释放酶原缺乏症。绝大多数患者为无症状携带者，但在极少数严重缺乏的情况下，可能会表现出轻度的凝血功能延迟，但在临床实践中通常不会引起严重的自发性出血问题。

然而，更为重要的是，KLKB1基因的功能获得性突变与一种罕见的常染色体显性遗传病——遗传性血管性水肿（HAE）密切相关。具体来说，特定突变（如p.Glu420Lys）会导致合成的激肽释放酶原更容易被激活，从而过度产生缓激肽。过高水平的缓激肽会使血管通透性急剧增加，导致身体各部位（如皮肤、胃肠道和上呼吸道）发生突然且反复的严重水肿发作。其中，喉部水肿尤为危险，可能造成气道阻塞并引发窒息，是HAE患者最主要的死亡风险。

图1 血浆和组织中人激肽释放酶-激肽（KKS）级联通路以及确定的药物靶点[3]

自2008年以来，FDA已批准了11种治疗HAE的治疗方法，其中三种发生在过去两个月内，其中两种靶向KLKB1这个关键的靶点^[2]。在过去，药物多用于急性发作的HAE的治疗，且主要集中在多肽或小分子抑制剂上。然而，它们通常需要注射给药，且药效持续时间相对较短。

Berotralstat，于2020年12月3日获得FDA批准，是HAE治疗史上的一项里程碑式创新。它是一种每日一次的口服小分子药物，通过选择性地抑制血浆激肽释放酶来预防HAE发作。市场数据显示，口服疗法是HAE市场中增长最快的细分领域，复合年增长率高达20.10%，而Berotralstat正是这一增长的主要驱动力。它在2024年的销售额达到了4.37亿美元，并在2025年第一季度实现了51%的同比增长^[4]。近期获批上市的Sebetralstat和Donidalorsen代表了KLKB1靶向药物的新方向：Sebetralstat是一款口服小分子抑制剂，其核心定位是用于急性发作的按需治疗。Sebetralstat是十多年来首个获批的HAE按需治疗新药，也是HAE疾病首个且唯一的按需口服疗法；而Donidalorsen第一个针对HAE的RNA靶向治疗药物，利用反义寡核苷酸（ASOs）技术，只需每四周在家中注射一次，即可达到预防性治疗的效果。这两款药物的获批预示着KLKB1靶向治疗正不停向更高效、更便捷的趋势发展。

而目前KLKB1靶向治疗聚焦于下一代长效疗法。Lonvoguran (lonvo-z) 作为一次性基因编辑疗法，正在进行临床三期试验。旨在通过永久性地失活KLKB1基因来根治HAE，将HAE的治疗模式从慢性终身管理彻底转变为一次性治愈。该试验的顶线数据预计将于2026年上半年公布。除此之外，还有单抗和siRNA疗法也依据各自优势处于临床三期试验的阶段。KLKB1的药物已成为HAE治疗领域的核心驱动力，推动了一场从被动、高负担治疗向主动、低负担、高效率治疗的根本性转变。

图2 遗传性血管性水肿（HAE）病理生理学和治疗靶点^[5]

在这个竞争激烈、拥挤的市场中，针对KLKB1的基因治疗和siRNA等长效疗法将是未来寻求突破的主要方向。在这样的研发背景下，可靠的实验模型对于相关药物研究至关重要，而我们研发的B6-huKLKB1小鼠（产品编号：C001845）能够有效模拟人体内的疾病和药物的作用机制，为疾病研究和药物开发提供理想的工具。

部分验证数据如下（详见品系说明书）。

基因表达检测

B6-huKLKB1小鼠的肝脏和肾脏中存在人源KLKB1基因的显著表达，不存在鼠源Klkb1基因的表达。

图3 6周龄纯合B6-huKLKB1小鼠和野生型（WT）小鼠肝脏和肾脏中的基因表达检测

蛋白表达检测（ELISA）

Prekallikrein 1B为KLKB1基因编码前体，正常生理条件下，KLKB1编码Prekallikrein 1B为无活性酶原，在特定刺激下（如凝血因子XIIa激活）才会被切割成活性形式Kallikrein 1B。ELISA结果表明B6-huKLKB1小鼠成功表达人源Prekallikrein 1B蛋白。

图4 B6-huKLKB1 小鼠和野生型（WT）小鼠血清中的蛋白表达检测（6周龄，纯合，n=3）

脂代谢&肝功能

血生化结果显示，纯合B6-huKLKB1小鼠血清中尽管LDL-C较低，但TC、TG、HDL-C、LDL-C、ALT和AST水平与WT小鼠相比均无显著性差异（Bars represent mean ± SD，n=3）。

图5 6周龄纯合B6-huKLKB1小鼠和野生型（WT）小鼠血清中的脂代谢及肝功能指标

*TC：总胆固醇；TG：甘油三酯；HDL-C：高密度脂蛋白胆固醇；LDL-C：低密度脂蛋白胆固醇；ALT：谷丙转氨酶；AST：谷草转氨酶。