前臨床血友病Bモデル：F9ノックアウトマウス
本号では、血友病B疾患マウスモデルであるF9ノックアウト（KO）マウスについてご紹介します。血友病は、凝固因子活性の欠乏を特徴とする遺伝性出血性疾患であり、凝固時間の延長と軽微な外傷後でも出血のリスクを引き起こします。重症型の患者は、明らかな外傷がない状態でも「自発的出血」を経験することがあります。X連鎖性劣性遺伝の先天性希少疾患として、血友病は主に男性に多く、世界で約30,000人当たり1人の新生児男性が血友病Bと診断されています。[1]
血友病BはF9遺伝子の変異によって引き起こされる
現在、最も一般的な血友病のタイプは血友病Aおよび血友病Bです。血友病A患者はF8遺伝子の変異により凝固因子VIII（因子VIII）の欠乏を示しますが、血友病BはF9遺伝子の変異により凝固因子IX（因子IX）の不足を引き起こします。F9遺伝子は、ビタミンK依存性セリンプロテアーゼである凝固因子IXをコードしており、内在性凝固経路において重要な役割を果たします。因子IXは血液中で不活性なゼノゲンとして循環し、因子XIaによって切断されることで活性型のIXaに変換されます。凝固連鎖において、因子IXaはCa2+イオン、膜リン脂質および因子VIIIaと相互作用して因子Xを活性化します（図1参照）。因子VIIIおよびIXの血中濃度が正常値の50％以上であれば、正常な止血が実現可能です。[2] F9遺伝子の欠損は因子IXの不十分な産生を引き起こし、X連鎖性劣性遺伝性出血疾患である血友病Bを引き起こします。
血友病Bの重症度は、血漿中の因子IX活性の程度と関連しています：
- 軽症血友病B（因子IX活性＞5％、＞0.05 IU/mL）の患者は自発的出血を経験しないが、外傷や手術後に出血が増加する可能性がある；
- 中等症血友病B（因子IX活性1％～5％、0.01～0.05 IU/mL）の患者はまれに自発的出血を経験するが、軽微な外傷でも出血時間が延長する；
- 重症血友病B患者（因子IX活性＜1％、＜0.01 IU/mL）は自発的出血、軟部組織や関節への出血、重度の皮下血腫を呈する。[3]
疾病予防管理センター（CDC）の報告によると、血友病Bの全症例のうち、重症型患者は30％～40％を占めるとされています。[4]
F9遺伝子ノックアウトモデルの構築
Cyagenは遺伝子編集技術を用いて、マウスF9遺伝子のエクソン1～8をノックアウト（KO）し、F9 KOマウスモデル（製品番号：C001509）を構築しました。このモデルは凝固機能障害および血友病B関連の表型を示しており、ヒト血友病Bの遺伝的メカニズムおよび臨床的表型の研究に適しています。F9 KOマウスモデルは、血友病Bの治療薬の開発、スクリーニングおよび評価に貢献します。
F9 KOモデルの検証データ
(1) F9 KOマウスにおけるF9 mRNA発現の欠如
RT-qPCRの結果、F9 KOマウスの肝臓および胆嚢ではF9 mRNAの発現が認められず、遺伝子編集モデルの成功を確認しました。
(2) F9 KOマウスの4つの凝固パラメータの異常は、凝固機能障害の存在を示唆している。
結果から、野生型マウスと比較して、F9 KOマウスでは活性化部分トロムボプラスチン時間（APTT）が有意に延長しており、凝固機能障害および出血時間の延長が確認されました。これは、古典的なF9 KO疾患モデルの表型と一致しています。[5] 一方、プロトロンビン時間（PT）、トロンビン時間（TT）、およびフィブリノーゲン（FIB）については、F9 KOマウスと野生型マウスの間に有意な差は認められず、臨床における血友病B患者の凝固パラメータ変化の特徴と一致しています。[6]
Cyagen血液疾患モデル：マウス、ラット、その他！
血友病Bに加え、Cyagenは希少血液疾患を含む多様な造血疾患に対する前臨床血液学研究用の遺伝子改変モデルを開発しています。対象となる疾患は、遺伝子ノックアウト（KO）、ノックイン（KI）、点突然変異（PM）など多岐にわたります。さらに、研究ニーズに応じたカスタマイズや共同開発も可能です。たとえば、ヒト疾患の病態に関連する突然変異モデルの開発も可能です。血友病関連モデルにご関心がある、または研究ニーズに合ったモデル開発をご検討の場合は、今すぐお問い合わせください。無料の相談および見積もりをご提供いたします！
| 標的遺伝子 | 関連疾患 | 製品番号 | 製品名 |
| F8 | 血友病A | C001211 | F8 KO |
| F9 | 血友病B | C001509 | F9 KO |
| Hbb | β-地中海貧血（HBB） | C001508 | Hbb-bs＆Hbb-bt DKO |
| Flvcr1 | 先天性紅芽球性貧血 | S-CKO-06994 | C57BL/6J-Flvcr1em1Cflox/Cya |
| Flvcr1 | 先天性紅芽球性貧血 | S-KO-06025 | C57BL/6J-Flvcr1em1C/Cya |
| Usp1 | ファンコニー貧血 | S-CKO-07336 | C57BL/6J-Usp1em1Cflox/Cya |
| Usp1 | ファンコニー貧血 | S-KO-06331 | C57BL/6J-Usp1em1C/Cya |
参考文献
[1] Goodeve AC. Hemophilia B: molecular pathogenesis and mutation analysis. J Thromb Haemost. 2015 Jul;13(7):1184-95.
[2] Merck Manuals Professional Edition. Hemophilia - Hematology and Oncology - MSD Manual Professional Edition. [Online] Available at: https://www.msdmanuals.com/en-in/professional/hematology-and-oncology/coagulation-disorders/hemophilia [Accessed 12 Dec. 2023].
[3] Soroka AB, Feoktistova SG, Mityaeva ON, Volchkov PY. Gene Therapy Approaches for the Treatment of Hemophilia B. International Journal of Molecular Sciences. 2023; 24(13):10766.
[4] Centers for Disease Control and Prevention. Community Counts Registry Report – Males with Hemophilia 2014–2017. [Online] Available at: https://www.cdc.gov/ncbddd/hemophilia/communitycounts/registry-report-males/diagnosis.html
[5] Wang L, Zoppè M, Hackeng TM, Griffin JH, Lee KF, Verma IM. A factor IX-deficient mouse model for hemophilia B gene therapy. Proc Natl Acad Sci U S A. 1997 Oct 14;94(21):11563-6.
[6] Thrombosis and Hemostasis Group, Hematology Society of Chinese Medical Association; Hemophilia Treatment Center Collaborative Network of China. [Consensus of Chinese expert on the diagnosis and treatment of hemophilia (version 2017)]. Zhonghua Xue Ye Xue Za Zhi. 2017 May 14;38(5):364-370. Chinese.
