B6-4*hSMN2小鼠

脊髓性肌萎缩症（SMA）是一种常染色体隐性遗传病，其病因在于脊髓前角运动神经元退行性变性，表现为严重进行性肌无力和肌萎缩。SMA为婴幼儿期最常见的致死性神经遗传病之一，发病率为1/6000～1/10000 ^[1]。SMA主要因SMN1基因“双等位基因缺失”所致。SMN1基因在全身各组织均有表达，且在脊髓中表达最高，其编码的生存运动神经元（SMN）蛋白对维持运动神经元存活和功能至关重要。SMN蛋白参与信使核糖核酸（mRNA）加工，并对神经细胞突起（轴突与树突）发育发挥重要作用 ^[2]。此外，人体内还存在与SMN1高度同源的SMN2基因，两者仅存在数个核苷酸差异。SMN2基因第7号外显子剪接增强子处存在c.840C＞T点突变，该突变破坏剪接增强子和／或产生剪接抑制子，致使SMN2 pre-mRNA剪接模式不同于SMN1，大部分mRNA缺失第7号外显子，从而生成功能缺失的截短SMN蛋白并迅速降解。仅约10％～15％的SMN2 pre-mRNA可剪接为全长mRNA并编码功能性SMN蛋白 ^[2-3]。约95％的SMA患者存在SMN1第7号外显子纯合缺失，导致SMN2无法充分代偿SMN蛋白缺乏而发病 ^[2-4]。因此，目前认为SMN2拷贝数是影响SMA病型表型的重要修饰因子。大多数患者中SMN2拷贝数介于1～6个，拷贝数越高，全长SMN蛋白产生越多，通常对应较轻的临床表型 ^[5-6]。故调控SMN2剪接以生成正常功能性SMN蛋白已成为SMA治疗的重点研究方向。与人类不同，小鼠仅有Smn1一个SMN蛋白编码基因，其纯合敲除会致死，这在构建SMA模型及模拟人类SMN2基因代偿机制时存在局限 ^[7]。因此，构建既能模拟SMA致病机制（尤其是SMN2拷贝数）又符合人类病程的人源化小鼠模型，对SMN2靶向疗法的开发和验证具有重要意义。

赛业生物开发了两款基于不同策略构建的SMN2人源化基础品系，并利用其繁育获得了包含不同SMN2拷贝数的SMA疾病模型。其中一款基础品系（Smn1^hSMN2/hSMN2）通过将小鼠内源性Smn1基因的双拷贝原位替换为人源SMN2基因构建，即在敲除小鼠Smn1基因的同时引入双拷贝人源SMN2基因，旨在模拟携带双拷贝SMN2基因的SMA患者。另一款基础品系则通过在小鼠ROSA26安全位点上插入双拷贝人源SMN2基因（即ROSA26^hSMN2/hSMN2）构建。通过对Smn1^hSMN2/hSMN2小鼠和ROSA26^hSMN2/hSMN2小鼠进行不同方式的多次繁育，可以获得在Smn1基因缺失的基础上，分别携带2、3和4拷贝SMN2基因的SMA模型。B6-4*hSMN2小鼠（基因型：Smn1^hSMN2/hSMN2ROSA26^hSMN2/hSMN2）即为携带4个人源SMN2基因拷贝的人源化疾病模型，可用于模拟存在4拷贝SMN2基因的SMA患者。由于SMN2基因主要产生7号外显子缺失的SMNΔ7蛋白，而非全长SMN蛋白，因此人源化SMN2基因无法完全补偿Smn1缺失所致的异常，从而导致该模型表现出SMA样表型。