[发明专利]用于ALS的突变型FUS模型

说明书

一种ALS模型，一种筛选用于治疗ALS的药物的方法以及一种构建ALS模型的方法，其中所述ALS模型表达突变型FUS，并且所述突变型FUS是FUS‑R521C。

技术领域

本公开的实施方案总体上涉及生物医学，更具体地，涉及一种ALS模型，一种筛选用于治疗ALS的药物的方法以及一种构建ALS模型的方法。

背景技术

新出现的证据表明，RNA代谢异常，包括RBP功能获得、RNA解旋酶功能丧失以及pre-mRNA剪接的错误加工，均会导致神经退行性疾病。其中，编码两个结构相似的RBP(TDP-43和FUS)的基因中的突变与ALS和FTD相关，这两个神经退行性疾病具有遗传和病理重叠。更引人注目的是，尽管其中许多不携带这两个RBP突变，但在大部分ALS和FTD中发现了泛素阳性且错误定位的TDP-43和FUS，这突显了RBP功能障碍在发病机理中的关键作用。然而，由这些RBP的功能障碍引起的神经退行性变疾病的疾病机理在很大程度上仍是未知的。

近来，在众多其它RBP之中，包含低复杂性结构域(LCD)(也被称为内在无序区(IDR))的TDP-43和FUS均已在非翻译细胞质mRNA复合物(也被应激颗粒(SG))中被鉴定出来，该应激颗粒(SG)是这样的结构：其通常在应激条件下出现以暂时性停止胞质mRNA翻译的起始。与TDP-43和FUS一样，另一些RBP基因中的突变也与包括ALS和FTD在内的神经退行性疾病有关。在ALS和FTD患者标本中，错误定位的TDP-43与SG标志物共定位，而在培养细胞中，在应激诱导的SG中发现了过表达的突变型TDP-43和FUS。VCP(一种编码参与自噬清除SG的蛋白质的基因)中的突变也与ALS和FTD密切相关。综上所述，这些数据表明SG的错误加工可能是造成疾病的病因。然而，目前尚不清楚野生型和突变型RBP的内源水平在SG形成和相变中，特别是在面临应激攻击的疾病靶神经元中如何表现和起作用，部分原因是由于迫切需要合理的细胞和动物模型。

过去，已经做出了巨大的努力来通过过量表达携带在ALS家族中发现的突变的重组DNA来产生ALS的动物模型。尽管这些转基因动物模型极大地加深了我们对疾病机理的了解，但人们可能会争辩说，在疾病模型中由突变蛋白的异位过量表达所驱动的潜在假象，如人类SOD1-G93A在小鼠中40倍过量表达，这是最受欢迎的ALS小鼠模型之一。类似的转基因策略已应用于生成TDP-43和FUS ALS模型。但是，野生型TDP-43和FUS的过量表达也产生与许多动物物种(包括苍蝇、小鼠和大鼠)中的突变型转基因相似的运动表型，表明这些模型中发病机理的潜在假象。此外，转基因策略还有其它注意事项，包括不确定的基因组插入位点、不稳定的拷贝数、潜在的基因组完整性破坏、外源启动子驱动的异位表达模式以及缺乏内源的剪接调节。

因此，需要做出巨大的努力来产生用于ALS的动物模型。

发明内容

本公开的实施方案寻求至少在某种程度上解决现有相关技术中存在的问题中的至少一个，或者为消费者提供有用的商业选择。

本公开的第一广泛方面的实施方案提供一种ALS模型。根据一些实施方案，其中该ALS模型表达突变型FUS。本文所述的ALS模型具有确定基因组插入位点、稳定的拷贝数、基因组完整性、内源剪接调节，并且没有由外源启动子驱动的异位表达模式。该ALS模型可广泛用于ALS疾病机理研究和筛选用于治疗ALS的药物。

根据一些实施方案，ALS模型可以进一步包括以下附加技术特征中的至少一个。

根据一些实施方案，突变型FUS为FUS-R521C，其中FUS-R521的突变是人ALS中最常见的FUS突变。该ALS模型可更广泛地用于人ALS疾病机理研究和筛选用于治疗人ALS的药物。

根据一些实施方案，ALS模型为动物、组织或细胞。根据本发明的具体实施方案，作为该ALS模型的动物、组织或细胞可广泛用于ALS疾病机理研究和筛选用于治疗ALS的药物。