引言

视网膜色素变性（Retinitis pigmentosa, RP）是一种高度遗传异质性的遗传性视网膜退行性疾病，也是全球最常见的遗传性致盲眼疾之一。流行病学数据显示，其全球患病率约为1/3500-1/5000，受影响人数超过150万[1]。目前已鉴定出超过90个与RP相关的致病基因，涉及光转导、RNA剪接、纤毛运输、视网膜代谢及结构维持等多个关键生物学通路[2]。近年来，随着NGS（next-generation sequencing）技术的广泛应用，RP的分子诊断率显著提升。中国人群队列研究显示，在76个RP相关家系中，共检测到15个致病基因、67个潜在致病变异，其中24个为新发现变异，进一步体现了RP高度复杂的遗传异质性及人群特异性变异谱[3]。

尽管不同基因的致病机制复杂，但其共同病理特征均表现为视杆细胞（rod photoreceptors）进行性退化，并继发视锥细胞损伤，最终导致夜盲、管状视野及不可逆性视力丧失[1]。近年来，随着AAV基因治疗、ASO疗法及RNA编辑技术的快速发展，针对特定致病基因的精准治疗逐渐成为RP领域的重要研究方向。

高度遗传异质性：RP精准治疗开发的核心挑战

不同遗传亚型之间不仅存在致病基因差异，其疾病进展速度、临床表型及治疗响应也存在不同，这进一步推动了RP精准分型与个体化治疗的发展[2]。了解RP的遗传背景是开展研究的第一步。根据致病基因在染色体上的位置及遗传特征，RP主要分为以下三种模式：

1、常染色体显性遗传（adRP）

约占RP病例的20%–25%，患者仅携带一个致病等位基因即可发病，通常呈现连续代际遗传特征。在众多adRP相关致病基因中，PRPF31是目前研究最为广泛的致病基因之一，尤其与RP11亚型密切相关[5,6]。研究显示，由PRPF31突变导致的RP11约占adRP病例的6%–11.1%，全球受影响患者约5万人[6]。

2、常染色体隐性遗传（arRP）

约占病例的15%–20%，患者需同时携带两个突变等位基因方才发病，父母通常为无症状携带者。

3、X连锁遗传（xlRP）

约占病例的10%–15%，突变基因位于X染色体，发病率更高且症状往往更为严重。

PRPF31：RNA剪接异常驱动的RP11关键致病基因

本文的主角PRPF31是目前已知最重要adRP致病基因之一，主要与RP11亚型相关。该基因编码剪接体（spliceosome）核心组分之一，参与pre-mRNA剪接过程，在维持细胞RNA加工稳态中发挥关键作用[5,6]。尽管PRPF31在多种组织中广泛表达，但其功能异常却主要导致视网膜光感受器细胞退行，提示视网膜组织对RNA剪接稳态具有高度依赖性。由于光感受器细胞长期处于高转录、高代谢状态，其对RNA剪接异常尤为敏感，这也被认为是PRPF31相关RP11发生的重要机制之一[6]。

1、剪接功能与致病逻辑

在mRNA剪接过程中，PRPF31蛋白负责促进并稳定U4/U6-U5三snRNP（小核糖核蛋白）复合物的形成。PRPF31基因突变会影响剪接体复合物的组装和功能，导致细胞中mRNA剪接异常，对感光细胞和视网膜色素上皮（RPE）细胞的影响尤为严重[5]。

2、单倍体不足与不完全外显率

目前普遍认为，PRPF31-RP11的核心致病机制为单倍体不足（haploinsufficiency）。当一个等位基因发生功能缺失后，剩余野生型等位基因所产生的PRPF31蛋白水平不足以维持视网膜高转录负荷状态下的正常RNA剪接需求，从而导致光感受器细胞逐渐退化[8]。此外，PRPF31还表现出典型的不完全外显率（incomplete penetrance）现象，即部分携带致病突变的个体可能终生无明显症状。目前研究认为，这与野生型PRPF31等位基因表达水平差异以及调控修饰因子的影响密切相关[5,9]。

赛业生物Prpf31-KO小鼠：RP11研究的重要模型

由于PRPF31相关RP11同时涉及RNA剪接异常、视网膜特异性退行及复杂表达调控机制，传统体外模型难以完整模拟疾病进展过程。因此，构建稳定、可重复且具有临床相关性的动物模型，对于解析疾病机制、评估RNA疗法及推动基因治疗转化具有重要意义。基于此，赛业生物开发并推出了全新的Prpf31-KO小鼠模型（产品编号：C001885）通过基因编辑技术敲除小鼠体内Prpf31基因，模拟Prpf31功能缺失引起的视网膜病理状态，特别注意的是该基因纯合敲除致死，以下为3月龄Prpf31-KO杂合小鼠观察的结果，我们也正在持续检测大周龄的小鼠表型：

眼底形态与视网膜结构（Fundus & OCT）

验证数据显示，杂合子Prpf31-KO小鼠在3月龄时的眼底形态及光学相干断层扫描（OCT）结果与WT小鼠保持一致。

视网膜电生理功能（ERG）

视网膜电图检测显示，在3月龄时，杂合Prpf31-KO小鼠在暗适应（Scotopic）和明适应（Photopic）模式下的a波和b波振幅与野生型（WT）小鼠几乎相同。

结语

随着RNA剪接异常在遗传性视网膜疾病中的作用逐渐明确，以PRPF31为代表的RNA剪接体相关致病基因正成为新一代基因治疗的重要方向。未来，围绕AAV递送、ASO修复、CRISPR编辑及转录调控等策略的开发，将进一步推动RP11精准治疗进入临床转化阶段。高质量疾病模型的建立，也将成为连接基础研究与临床开发的重要桥梁。

除Prpf31-KO模型外，赛业生物依托先进的基因编辑平台，已开发出一系列覆盖视网膜色素变性（Retinitis Pigmentosa，RP）、史塔加特病（Stargardt）/黄斑变性、Usher综合征等多种眼科疾病的成品模型。

赛业生物眼科模型（精选）

相关疾病	产品编号	产品名称	验证数据	验证数据
常染色体显性视网膜色素变性（adRP）	C001863	huPRPF31小鼠
	C001862	huPRPF31(2)小鼠
	C001885	Prpf31-KO小鼠	√	√
	C001396	huRHO小鼠	√	√
	C001517	huRHO-P23H/huRHO小鼠	√	√
	C001495	huRHO-P23H小鼠	√	√
	C001646	huRHO(2)小鼠	√	√
	C001839	huRHO(2)-P23H/huRHO(2)小鼠	√	√
	C001727	huRHO(2)-P23H小鼠	√	√
	C001700	Rho-KO小鼠	√	√
史塔加特病（Stargardt,STGD）/黄斑变性	C001954	huABCA4小鼠	√	√
	C001966	huABCA4-c.5461-10T>C小鼠	√	√
Usher综合征	C001554	huUSH2A(E10-15)小鼠	√	√
	C001983	huUSH2A(E10-15)-c.2282_2288delCTCACTC小鼠	√	√
	C001961	huUSH2A(E10-15)-c.2286_2287insT小鼠	√	√
	C001984	huUSH2A(E10-15)-c.2288_2289delCT小鼠	√	√
	C001850	huUSH2A(E10-15)-c.2299delG小鼠
史塔加特病（Stargardt,STGD）/黄斑变性，视网膜色素变性（RP）	C001973	Prom1-KO小鼠	√	√
进行性黄斑变性（AMD），糖尿病视网膜病变（DR），角膜新生血管疾病	C001555	huVEGFA小鼠	√	√
视网膜色素变性（RP）	C001799	huNRL小鼠
Leber先天性黑朦（LCA），视网膜色素变性（RP），锥杆细胞营养不良（CORD）	C001886	Crb1-KO小鼠	√	√
X连锁视网膜色素变性（XLRP）	C001823	Rpgr-KO小鼠	√	√

参考文献

[1] Hartong D T, Berson E L, Dryja T P. Retinitis pigmentosa[J]. Lancet, 2006, 368(9549): 1795-1809.

[2] Verbakel S K, van Huet R A C, Boon C J F, et al. Non-syndromic retinitis pigmentosa[J]. Progress in Retinal and Eye Research, 2018, 66: 157-186.

[3] Dan H, Huang X, Xing Y, et al. Application of targeted panel sequencing and whole exome sequencing for 76 chinese families with retinitis pigmentosa[J]. Molecular Genetics & Genomic Medicine, 2020, 8(3): e1131.

[4] Xu Chunlong, Zhang Guowei, Du Jun, et al. Effects of gene variants on microglial function and underlying mechanisms in Retinitis Pigmentosa: a review[J]. Chinese Journal of Experimental Ophthalmology, 2024, 42(10): 898–908.

[5] Wheway G, Douglas A, Baralle D, et al. Mutation spectrum of PRPF31, genotype-phenotype correlation in retinitis pigmentosa, and opportunities for therapy[J]. Experimental Eye Research, 2020, 192: 107950.

[6] Aweidah H, Xi Z, Sahel J A, et al. PRPF31-retinitis pigmentosa: challenges and opportunities for clinical translation[J]. Vision Research, 2023, 213: 108315.

[7] Ferrari S, Di Iorio E, Barbaro V, et al. Retinitis pigmentosa: genes and disease mechanisms[J]. Current Genomics, 2011, 12(4): 238-249.

[8] Li J, Liu F, Lv Y, et al. Prpf31 is essential for the survival and differentiation of retinal progenitor cells by modulating alternative splicing[J]. Nucleic Acids Research, 2021, 49(4): 2027-2043.

[9] Daiger S P, Sullivan L S, Bowne S J. Genes and mutations causing retinitis pigmentosa[J]. Clinical Genetics, 2013, 84(2): 132-141.