視網(wǎng)膜色素變性作為人類一種慢性致盲性疾病，臨床發(fā)病率為1/4000，治療的效果和預(yù)后都很差，最終可導(dǎo)致患者失明，給患者和家庭帶來(lái)沉重的心理壓力。但是全世界的眼科醫(yī)生和研究人員，都在高度關(guān)注視網(wǎng)膜色素變性，研究治療方法。“很多人都在與你一同對(duì)抗疾病，其實(shí)你并不孤獨(dú)。”

病理研究
視網(wǎng)膜色素變性（Retinitis Pigmentosa，RP）的病理特征主要為光感受器細(xì)胞進(jìn)行性變性。光感受器細(xì)胞包含視桿細(xì)胞（Rod bipolar cell）和視錐細(xì)胞（Cone bipolar cell），在RP中視桿細(xì)胞首先受累變性，繼而由于生物供能障礙及氧化應(yīng)激等反應(yīng)出現(xiàn)繼發(fā)性視錐細(xì)胞變性，最終組織學(xué)表現(xiàn)為視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞的丟失減少（圖1）。
 

圖1 健康⼈視⽹膜（左）和處于疾病中期的RP患者視⽹膜（右）的組織學(xué)外觀

RP最初的癥狀是夜間視力下降，隨后逐漸喪失視野出現(xiàn)管狀視野（圖2）

圖2 管狀視野（視野中可視范圍隨著病情發(fā)展逐漸減�。�

最后視力逐漸下降至近乎失明或完全失明（圖3）。

圖3 RP臨床癥狀隨病程進(jìn)展的變化

眼底表現(xiàn)通常為骨細(xì)胞樣色素沉著、視網(wǎng)膜血管縮窄和視盤蠟樣蒼白三聯(lián)征（圖4）。

圖4 健康個(gè)體（左）和RP患者（右）的眼底成像
RP患者的成像圖可明顯看到視盤蒼白、視網(wǎng)膜血管縮窄和骨細(xì)胞樣的外周視網(wǎng)膜色素沉積

RP主要的臨床表現(xiàn)為夜盲癥、視野漸進(jìn)性缺損、視力逐漸降低、眼底退行性改變、色盲等癥狀，部分患者會(huì)出現(xiàn)白內(nèi)障、青光眼等癥狀。

致病基因
1990年，發(fā)現(xiàn)第一個(gè)導(dǎo)致視網(wǎng)膜色素變性的基因。目前據(jù)報(bào)道，至少有79個(gè)基因的突變引發(fā)該疾�。ū�1）。

表1 導(dǎo)致RP的突變基因^[4]
 

不同的種群，單個(gè)基因的突變比例可能略有不同，但導(dǎo)致RP的主要基因是相似的。在中國(guó)的RP案例（基因突變引發(fā)）中，2/3的案例是由CYP4V2，RHO，USH2A，RPGR，CRB1，RP2和CHM這7個(gè)基因突變引發(fā)的。

根據(jù)已知的基因信息所構(gòu)建的轉(zhuǎn)基因或敲除動(dòng)物模型成為研究RP的一種有價(jià)值的工具，不僅可以確認(rèn)突變的致病作用，還可以闡明疾病的病理生理學(xué)。然而，需要注意的是，相同的突變可能導(dǎo)致小鼠和人類之間存在不同表型。

動(dòng)物模型
現(xiàn)已知的RP動(dòng)物模型分為兩種，一種是自然發(fā)生突變的動(dòng)物模型，另一種是人工采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)構(gòu)建的動(dòng)物模型，以下選擇部分動(dòng)物模型進(jìn)行介紹。

自然發(fā)生突變的動(dòng)物模型
NO.1  rd小鼠
rd小鼠是常染色體隱性遺傳RP動(dòng)物模型。由于與原發(fā)性RP常染色體隱性遺傳病人具有同樣的基因變異以及相似的基因表型，故該模型優(yōu)于其他視網(wǎng)膜變性動(dòng)物模型，成為探討視網(wǎng)膜變性發(fā)病機(jī)制較為理想的研究對(duì)象。rd小鼠是由于Pde6b基因的缺失所致，因Pde6b基因產(chǎn)生無(wú)義突變，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)磷酸二酯酶β亞基的功能障礙，使擁有純合子Pde6b基因的小鼠出生早期即出現(xiàn)嚴(yán)重的視網(wǎng)膜變性。

NO.2  RCS大鼠
RCS大鼠為常染色體隱性遺傳RP動(dòng)物模型，是首先應(yīng)用于RP病因和治療方法研究的一種相對(duì)成熟的視網(wǎng)膜退化的動(dòng)物模型，作為研究多種類型視網(wǎng)膜變性的經(jīng)典動(dòng)物模型，與人類RP有許多相似之處。RCS大鼠在出生后2周開(kāi)始睜眼，視網(wǎng)膜光感受器細(xì)胞在出生后17d發(fā)育完成；出生后25d已出現(xiàn)光感受器變性體征；出生后35d，大量的光感受器細(xì)胞出現(xiàn)凋亡；出生后8周時(shí)，后極部視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞開(kāi)始丟失；出生后60d，約99%的光感受器細(xì)胞發(fā)生變性；出生后70d，在視網(wǎng)膜色素上皮缺失區(qū)域，毛細(xì)血管內(nèi)皮窗消失，細(xì)胞變厚，這種多中心發(fā)生的退行性改變可以在視網(wǎng)膜的不同部位出現(xiàn)；出生后3個(gè)月左右，光感受器細(xì)胞全部消失。發(fā)生退行性變光感受器細(xì)胞邊緣的某些色素上皮細(xì)胞比同齡正常的同類細(xì)胞要多，且細(xì)胞質(zhì)內(nèi)線粒體增多，細(xì)胞基底面的皺褶也顯著增多。

NO.3  rds小鼠
rds小鼠為常染色體顯性遺傳RP動(dòng)物模型，是研究RP的經(jīng)典動(dòng)物模型。該鼠因peripherin/rds基因的外顯子中插入了9.2kb的基因組重復(fù)元件，而不能產(chǎn)生正常的蛋白。Peripherin/rds基因表達(dá)產(chǎn)物是脊椎動(dòng)物光感受器外節(jié)盤膜的結(jié)構(gòu)蛋白，該蛋白有維持膜盤穩(wěn)定性以及正常形態(tài)的重要功能。

Peripherin/rds基因發(fā)生純合突變，可使正常的盤膜蛋白生成障礙從而進(jìn)一步導(dǎo)致光感受器外節(jié)盤膜的正常形成也發(fā)生障礙，在人類可導(dǎo)致RP以及遺傳性黃斑變性等多種視網(wǎng)膜病變。光感受器細(xì)胞外節(jié)在純合子小鼠中不發(fā)育，外叢狀層和外核層于出生后2周起逐漸變薄，視網(wǎng)膜感光細(xì)胞于出生后12個(gè)月左右消失殆盡，而視網(wǎng)膜內(nèi)層基本不受影響。

NO.4  貓類及犬類動(dòng)物模型
有研究顯示，貓眼與人眼黃斑部的視網(wǎng)膜中央?yún)^(qū)域具有相似結(jié)構(gòu)。研究表明，貓對(duì)藥物劑量敏感性與靈長(zhǎng)類動(dòng)物接近，這為靈長(zhǎng)類動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)研究提供了便利。Abyssinian貓是常染色體隱性遺傳RP的動(dòng)物模型，亦有學(xué)者稱該動(dòng)物模型具備顯性遺傳的模式，該動(dòng)物模型早期表現(xiàn)為視桿細(xì)胞受影響，晚期出現(xiàn)視桿、視錐細(xì)胞均受損，但目前其基因型還未被證實(shí)。犬類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型除了極少數(shù)為X連鎖遺傳外，大部分為常染色體隱性遺傳。迄今為止，研究者們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多犬類RP模型，并建立了一些種系以供實(shí)驗(yàn)研究。

人工轉(zhuǎn)基因模型
NO.1  RHO基因敲除小鼠
RHO基因被認(rèn)為是與RP發(fā)病相關(guān)的基因，世界上對(duì)RHO基因突變有很多研究報(bào)道，在常染色體顯性遺傳RP發(fā)病中的報(bào)道則更為廣泛。當(dāng)前已連續(xù)發(fā)現(xiàn)了100多種RHO基因突變，其中錯(cuò)義突變占多數(shù)。

NO.2  RPE-65基因敲除小鼠
RPE-65編碼的視網(wǎng)膜色素上皮特異蛋白，分子量為65000，在視網(wǎng)膜色素上皮表面廣泛表達(dá)。該蛋白與視網(wǎng)膜色素上皮中維生素A的代謝有關(guān)，主要參與維生素A的代謝和RHO的再生。敲除RPE-65基因可致小鼠視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞功能障礙，使全反視黃醇過(guò)度積聚和11-順-視黃醇脂缺乏。RPE-65在視循環(huán)中對(duì)11-順-視黃醇的再異構(gòu)發(fā)揮重要作用。RPE-65基因敲除小鼠主要為常染色體隱性遺傳。

部分RP動(dòng)物模型列表

表2 部分RP動(dòng)物模型^[5]
 

RDDC助力罕見(jiàn)病研究

作為廣州罕見(jiàn)病基因治療聯(lián)盟的成員之一，賽業(yè)生物啟動(dòng)了“罕見(jiàn)病基因解碼計(jì)劃”，積極響應(yīng)AI賦能罕見(jiàn)病診療號(hào)召，助力RDDC搭建，致力于完善罕見(jiàn)病致病基因數(shù)據(jù)。

用戶登錄RDDC后，不僅可以全面了解相應(yīng)罕見(jiàn)病的信息，而且可以利用各項(xiàng)AI工具進(jìn)行致病性預(yù)測(cè)、剪切位點(diǎn)改變預(yù)測(cè)等，助力加快罕見(jiàn)病診療研究及治療方案的開(kāi)發(fā)，歡迎登錄官網(wǎng)（rddc.tsinghua-gd.org）查看使用！

*聲明：RDDC數(shù)據(jù)和工具僅為科研使用，僅供參考，不可作為醫(yī)學(xué)診斷和評(píng)判的最終定論。

賽業(yè)生物眼科基因治療解決方案
賽業(yè)生物為解決眼科基因治療長(zhǎng)期面臨的多方面困境，積極布局眼科基因治療平臺(tái)，配套高端精細(xì)化小動(dòng)物眼科儀器設(shè)備和資深的專業(yè)人才，致力于為客戶提供臨床前標(biāo)準(zhǔn)化的眼科基因治療研究整體服務(wù)。衷心希望在各方努力下，更多基因治療方法進(jìn)入臨床試驗(yàn)，幫助先天失明者早日重見(jiàn)曙光。歡迎撥打400-680-8038或郵件至info@cyagen.com咨詢聯(lián)系我們~
 

賽業(yè)生物眼科基因治療解決方案

參考文獻(xiàn)及引用圖片來(lái)源：

[1]  Zhang, Q. . "Retinitis Pigmentosa: Progress and Perspective." Asia Pac J Ophthalmol 5(2016).

[2] 聞思敏, 邵毅, 周瓊. "視網(wǎng)膜色素變性發(fā)病機(jī)制及治療進(jìn)展." 眼科新進(jìn)展 40.3(2020):6.

[3]  A, Dyonne T Hartong ,  P. E. L. B. B , and  P. T. P. D. A . "Retinitis pigmentosa." Lancet 368.9549(2006):1795-1809.

[4]Zhang, Q. . "Retinitis Pigmentosa: Progress and Perspective." Asia Pac J Ophthalmol 5(2016).

[5]Agurtzane Rivas, Miren, and Elena Vecino. "Animal models and different therapies for treatment of retinitis pigmentosa." Histology and histopathology (2009).

[6]苑伏香等. "視網(wǎng)膜色素變性的研究進(jìn)展." 青島大學(xué)學(xué)報(bào)：醫(yī)學(xué)版 55.6(2019):5.