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人源化肌肉嵌合Duchenne型肌营养不良症模型鼠的建立及CRISPR/Cas9编辑模型鼠缺陷基因并恢复dystrophin长期表达的研究
结题报告
批准号:
81771359
项目类别:
面上项目
资助金额:
54.0 万元
负责人:
张成
依托单位:
学科分类:
H0911.神经-肌肉接头和肌肉疾病、自主神经疾病
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈孟龙、朱瑜龄、孙毅明、梁颖茵、利婧、何若洁、王倞、李欢
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中文摘要
Duchenne型肌营养不良症(DMD)是一种致死性肌萎缩的X连锁隐性遗传病,由DMD基因突变导致抗肌萎缩蛋白(dystrophin)缺失而致病。基因治疗是目前研究热点。近年兴起的CRISPR/Cas9基因编辑技术可永久地编辑基因缺陷,并在DMD模型鼠的治疗取得了进展。但由于种属差异,是否能在体内有效编辑人的DMD基因,持续表达dystrophin尚不清楚。我们前期研究表明:人肌源性干细胞可在小鼠体内成肌分化,并长期嵌合生长。我们设想:如果将DMD患者的肌源性干细胞移植到免疫缺陷小鼠体内,构建人源化肌肉嵌合DMD模型鼠,再以腺相关病毒为载体的CRISPR/Cas9治疗模型鼠,极有可能使来自DMD患者的肌细胞的dystrophin能长期持续表达,肌细胞功能恢复。与此同时探讨CRISPR/Cas9体内编辑DMD的机制、效率和安全性。为CRISPR/Cas9治疗DMD的临床应用,提供重要的依据。
英文摘要
Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) is a deadly X-linked recessive hereditary disease, which caused by the deficiency of dystrophin arising from mutations of DMD gene. Nowadays, gene therapy is the hotspot for the research of DMD. CRISPR/Cas9 could edit gene defects permanently, and have made progress on mdx mice. But if CRISPR/Cas9 could edit human DMD gene in vivo and restore dystrophin was still unknown. Our previous studies indicated that human-derived MDSCs could differentiate into muscle cells in mice. So we assumed that if we transplant DMD patients’ MDSCs to immunodeficient mice, build a humanized muscle-chimeric DMD model mice, and treat the model mice with AAV- CRISPR/Cas9. It is likely to restore dystrophin and function persistently in DMD derived muscle cells. Meanwhile, we could explore the mechanism, efficiency and security of CRISPR/Cas9 in DMD gene editing in vivo. This project could provide important basis for CRISPR/Cas9 in DMD clinical therapy.
背景.抗肌萎缩蛋白(dystrophin)是维持肌细胞骨架的一种关键结构蛋白,编码它的DMD基因的突变会导致Duchenne型肌营养不良症(DMD),这是最常见的一种致命性遗传疾病,目前尚无有效治疗方法。成簇规律间隔短回文重复序列(CRISPR)介导的基因编辑是一种有前途的永久性治疗DMD的策略。.方法.在本研究中,我们开发了一种新的策略,以CRISPR介导的外显子46-54的大片段删除来重构DMD突变。通过使用DMD患者来源的肌源性干细胞(DMD- MDSCs),我们将这种方法与其他DMD修复策略进行了比较。此外,通过将DMD- MDSCs移植到免疫缺陷小鼠体内,建立了患者来源移植物(PDX) DMD小鼠模型。采用腺相关病毒载体将CRISPR基因编辑成分肌肉注射治疗PDX DMD小鼠模型。.结果.结果表明,大片段删除突变DMD外显子对恢复dystrophin表达具有较高的效率。我们还证实了来自Prevotella和Francisella 1(Cas12a)的CRISPR介导的基因组编辑可以和CRISPR相关蛋白9 (Cas9)一样有效地纠正DMD突变。另外,经大片段删除后,PDX DMD小鼠模型中有超过10%的人DMD肌纤维表达dystrophin。体内恢复的肌营养不良糖蛋白复合物组分β-肌营养不良聚糖(β-dystroglycan)的表达证明了其功能。.结论.我们在PDX DMD小鼠模型中证实了临床相关的CRISPR/Cas9能够在体内恢复人肌细胞中dystrophin表达。本研究也为基因治疗其他遗传病提供了一种方法。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:2018
期刊:中国现代神经疾病杂志
影响因子:--
作者:朱瑜龄;李欢;潘志良;利婧;王倞;何若洁;林金福;张成
通讯作者:张成
CCR2 improves homing and engraftment of adipose-derived stem cells in dystrophic mice
CCR2 改善营养不良小鼠脂肪干细胞的归巢和植入
DOI:10.1186/s13287-020-020
发表时间:2021
期刊:Stem Cell Res Ther
影响因子:--
作者:Wang Liang;Li Huan;Lin Jinfu;He Ruojie;Chen Menglong;Zhang Yu;Liao Ziyu;Zhang Cheng
通讯作者:Zhang Cheng
DOI:--
发表时间:2019
期刊:中国现代神经疾病杂志
影响因子:--
作者:利婧;张成
通讯作者:张成
A rare case of monozygotic triplets with Duchenne muscular dystrophy
杜氏肌营养不良症同卵三胞胎的罕见病例
DOI:10.1016/j.nmd.2021.02.005
发表时间:2021-02
期刊:Neuromuscular Disorders
影响因子:2.8
作者:Liang Wang;Jinfu Lin;Fu Xiong;Yingyin Liang;Yingyin Liang;Huan Li;Ziyu Liao;Cheng Zhang
通讯作者:Cheng Zhang
DOI:--
发表时间:2018
期刊:中国现代神经疾病杂志
影响因子:--
作者:王倞;李亚勤;张惠丽;朱瑜龄;何若洁;李欢;林金福;张成
通讯作者:张成
显微切割联合单细胞PCR技术鉴定干细胞移植DMD模型鼠外源性再生肌细胞、血管和神经及其再生机制的研究
  • 批准号:
    81471280
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    张成
  • 依托单位:
缺陷基因修复的脂源性干细胞移植治疗假肥大型肌营养不良症模型鼠后形成神经肌肉再生单位的研究
  • 批准号:
    81271401
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    张成
  • 依托单位:
重组杆状病毒基因修饰后的DMD患者CD133+干细胞动脉移植治疗dko鼠及成肌机理的研究
  • 批准号:
    30870851
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    张成
  • 依托单位:
定向诱导人髓源性肌祖细胞移植治疗DMD的实验研究
  • 批准号:
    30370510
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    18.0万元
  • 批准年份:
    2003
  • 负责人:
    张成
  • 依托单位:
骨髓干细胞移植治疗假肥大型肌营养不良症的实验研究
  • 批准号:
    30170337
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    16.0万元
  • 批准年份:
    2001
  • 负责人:
    张成
  • 依托单位:
缺失型DMD 基因内含子特征及外显子缺失机制的研究
  • 批准号:
    39870804
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    12.0万元
  • 批准年份:
    1998
  • 负责人:
    张成
  • 依托单位:
国内基金
海外基金