集萃药康自主研发的NCG-X小鼠以NCG重度免疫缺陷鼠为背景模型，是一种良好的人类造血干细胞移植和研究地贫的模型。

地中海贫血是什么病

地中海贫血简称“地贫”，是全球分布最广的一种单基因遗传病。地中海贫血主要分为α，β，γ，δ，δβ共5种类型，临床上以α-地中海贫血和β-地中海贫血最为常见^[1]。根据病情轻重的不同，又分为轻型、中间型和重型。据统计，全球α或β地贫基因携带人口高达3.5亿。其发病机制是由于人体造血所需的珠蛋白基因（地贫基因）缺失或者突变，导致血红蛋白中的珠蛋白肽链有一种或几种合成减少或不能合成，从而引起的遗传性溶血性疾病。

图一：地中海贫血遗传机制

地中海贫血治疗方法研究进展

目前，地贫的临床治疗手段主要包括传统输血及祛铁治疗、药物诱导γ珠蛋白表达、全相合异基因造血干细胞移植以及CD34+造血干细胞体外基因编辑后自体移植治疗。

• 传统输血疗法：输血和除铁治疗自推广以来一直是临床上治疗地贫的主要方法，该治疗方法能够维持患者正常的血红蛋白水平，在一定程度上能够提高患者的生存质量和延长患者的生命周期，而长期输血会造成铁沉积，而过量的铁沉积会对器官功能造成严重损伤，给患者造成了严重负担。

• 造血干细胞移植(HSCT)：是目前最成熟且可以根治β地中海贫血的方法。针对配型合适的输血依赖型β地贫儿童患者，造血干细胞移植后的无病生存率大于90%。但由于价格、配型的限制，仅有极少部分的患者有机会接受这种疗法。

• 药物治疗：罗特西普®（Luspatercept）是中国首 个真正意义上针对β地贫的治疗药物，是全球唯一的红细胞成熟剂（EMA），由人免疫球蛋白G1（IgG1）的Fc结构域与活化素受体IIB（ActRIIB）的细胞外结构域融合而成。

• 细胞基因疗法：从发病原因来看，地贫是一种单基因遗传病。基因疗法可以引入功能基因替代突变基因，避免重复给药。地贫的基因治疗主要有两种技术体系，一种是以慢病毒为载体转染富集到患者体外的CD34+造血干细胞，导入β珠蛋白链基因完成基因编辑，另一种是通过基因编辑技术，诱导γ珠蛋白链基因的表达完成基因编辑。通过这两种技术体系，最终均可使红细胞可以合成功能正常的血红蛋白，从根本上治疗地贫^[2]。

小鼠动物模型在地中海贫血症治疗研究应用介绍：

2021年3月《American Journal of Human Genetics》（AJHG，美国人类遗传学杂志）在线发表了集萃药康与南方医科大学徐湘民教授、赵存友教授团队合作发表文章“Epigenetic inactivation of ERF reactivates γ-globin expression in β-thalassemia”。该研究利用NCG-X小鼠模型（T003802），集萃药康，免辐照/红系重建模型）发现了一个新的β-地贫表型修饰基因ERF。ERF编码的ETS2抑制因子，其启动子高甲基化和mRNA下调与β-地中海贫血的高HbF水平相关。ERF通过结合在HBG启动子上游位置招募甲基化转移酶DNMT3A富集介导HBG启动子的高甲基化，进而抑制γ-珠蛋白基因的表达；而ERF启动子上的高甲基化介导的ERF表达下调可解除其对HBG的转录抑制，从而重新开放γ-珠蛋白的表达，最终提升HbF水平，缓解β-地贫患者临床表型。该研究揭示了地贫治疗新靶点——ERF基因^[3]，为β-地贫的临床诊断和治疗提供了新的科学依据与治疗方向。

地中海贫血症研究用NCG-X小鼠模型构建技术：

集萃药康自主研发的NCG-X小鼠以NCG重度免疫缺陷鼠为背景模型，利用技术在c-Kit基因中引入了W41点突变。该品系具有T/B/NK细胞免疫缺陷以及造血干细胞功能抑制的特点，同时，该品系无需接受辐射即可接受人造血干细胞移植，重建T细胞、B细胞、红系细胞，是一种良好的人类造血干细胞移植和研究地贫的模型。

图二.在C57BL6J、NCG和NCG-X小鼠中T细胞、B细胞、NK细胞、红细胞和血红蛋白表达情况

A：小鼠外周血流式检测结果显示NCG-X与NCG小鼠均为T/B/NK细胞缺失；B：血常规检测结果显示NCG-X与B6，NCG小鼠相比，NCG-X小鼠红细胞及血红蛋白数量显著减少（8周龄小鼠）。

图三.NCG-X小鼠进行人HSC重建后流式检测图

NCG-X小鼠进行人HSC重建后流式检测结果显示，NCG-X小鼠与辐照后的NCG小鼠相比，NCG-X小鼠不需要辐照即可高效重建人免疫系统，且重建后hCD45+比例增加。

图四.NCG-X小鼠人HSC重建后红细胞情况

NCG-X小鼠人HSC重建31周流式检测发现，与辐照后的NCG小鼠相比，NCG-X小鼠骨髓中的红细胞及髓系细胞重建比例显著增加。

地贫更多动物模型小鼠品系

参考文献：

[1] 地贫的病因学 （https://mp.weixin.qq.com/s/zcY2n1Tf5RzXo0Tz7_N2nw）

[2] 施均教授：基因治疗在地中海贫血中的研究进展｜第二届中国血液学科发展大会_腾讯新闻 (qq.com)

[3] Bao et al., Epigenetic inactivation of ERF reactivates g-globin expression in b-thalassemia, The American Journal of Human Genetics (2021）。