来源：iNature（ID：Plant_ihuman）
Tay-Sachs 病 (TSD) 是一种进行性神经退行性疾病，由于 β-己糖胺酶 A (HexA)1 的常染色体隐性遗传缺陷。HEXA (HEXA ins TATC) 外显子 11 中的四碱基 (TATC) 插入占德系犹太人群体Tay-Sachs 病的 80%。然而，由于小鼠神经节苷脂降解途径的差异，在 HEXA-/- 小鼠模型中未观察到典型的临床表型，例如神经系统异常、GM2-神经节苷脂分布的受限模式和大脑中的膜质细胞质体。因此，需要产生一种理想的动物模型来准确模拟 TSD 患者中的 HEXA ins TATC。CRISPR-Cas9 系统介导的 HDR 已被用于产生 HEXA ins TATC 的突变，但低效率和高插入缺失阻碍了其应用。
2021年7月6日，吉林大学李占军及赖良学共同通讯在Cell Discovery在线发表题为“Efficient and precise generation of Tay–Sachs disease model in rabbit by prime editing system”的研究论文，该研究利用引导编辑技术(Prime editing)，成功培育了Tay-Sach疾病模型兔，精确模拟了该病的发生、发展过程。
总之，该研究首次验证了PE系统介导的碱基插入、缺失和转化在兔体内的可行性。这种理想的新型HEXA ins TATC兔模型将有利于未来TSD的发病机制研究和药物筛选。
Tay-Sach疾病(TSD)是一种常染色体隐性遗传的神经退行性疾病，由编码己糖脱氨酶A（HexA）a亚基的HEXA基因突变引起的，从而导致神经节苷脂在大脑中聚集至中毒水平，通常患者只能存活至两三岁。
HEXA基因第11外显子的4个碱基插入(1278 ins TATC)为最常见的突变。由于存在神经节苷脂降解的代偿途径，HEXA基因敲除小鼠不能精准的模拟Tay-Sach疾病的临床表型。主要表现为：在1岁前HEXA-/-小鼠和WT小鼠行为学无明显差异，且病理学局限于大脑的某些区域，不包括嗅球、大脑皮层和大脑前角，也没有表现出异常的神经系统的表型；此外，基于CRISPR系统的碱基编辑器（CBE，ABE）虽能够实现C-T，A-G的转换，但不能对基因进行插入或删除。
因此，该研究利用优化的Prime editing系统，通过对PBS和RT模板的长度优化寻找最佳的pegRNA，筛选出PBS长度为12nt，RT模板的长度为14nt为最佳组合。进一步利用显微注射及胚胎移植等方法，获得了携带人类同源突变的HEXA(1278 ins TATC)基因编辑兔，验证了Prime editing系统在家兔基因组编辑中的高效性及有效性。
HEXA(1278 ins TATC)基因编辑兔表现出运动功能障碍、肌无力、后肢内扣、颈椎弯曲、共济失调和头肌阵挛性抽搐等典型的Tay-Sach疾病症状，为该病的发病机制以及药物筛选提供理想的人源化动物模型。
吉林大学动物科学学院硕士生钱育强，动物医学学院硕士生赵丁以及师资博士后隋婷婷为论文共同第一作者。李占军、赖良学为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划‘干细胞及转化研究’专项的资助。
参考消息：
https://www.nature.com/articles/s41421-021-00276-z
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