TIGER小鼠模型：基于tdTomato的体内基因组编辑报告系统助力精准编辑器递送策略研究

这篇研究开发了名为TIGER（tdTomato in vivo genome-editing reporter）的转基因小鼠模型，通过整合突变型tdTomato荧光蛋白基因（Q115X/Q357X）至Polr2a位点，构建了可响应腺嘌呤碱基编辑器（ABE）和先导编辑器（PE）的单细胞分辨率报告系统。该模型突破了传统Rosa26位点限制，通过病毒（AAV2/8、PHP.eB）和非病毒（eVLP、LNP）递送方式，在视网膜色素上皮（RPE）、光感受器、小胶质细胞等7种治疗相关细胞中实现精准编辑，为评估递送技术提供了标准化平台。

　　

研究背景与意义

基因组编辑技术如CRISPR/Cas9及其衍生工具碱基编辑器（ABE）和先导编辑器（PE）为遗传性疾病治疗带来革命性突破。然而，如何实现编辑器的安全高效递送仍是临床转化的关键瓶颈。现有报告模型存在分辨率低、编辑类型单一或位点冲突等缺陷，亟需开发兼具单细胞分辨率、多编辑兼容性且不依赖Rosa26位点的通用型报告系统。

TIGER小鼠的设计与验证

研究团队创新性地将双突变tdTomato（Q115X/Q357X）整合至Polr2a基因位点，利用CAG3.0启动子驱动其全身表达。突变导致荧光淬灭，而ABE或PE介导的精准修复可恢复荧光信号。体外实验证实，SpCas9-ABE8e-N108Q和SaCas9系统均可高效校正突变，Western blot验证了全长tdTomato蛋白的恢复。通过双AAV载体递送PEmax系统，在视网膜中实现RPE、光感受器和Müller胶质细胞的多靶点编辑，双光子成像显示编辑效率达7.2%，且荧光寿命（FLIM）与天然tdTomato一致。

眼部组织的精准编辑

在眼科疾病模型中，团队通过三种递送策略验证TIGER的实用性：

1. 1.

   亚视网膜注射ABE-eVLP：RPE层编辑效率超90%，电镜显示特异性靶向；

2. 2.

   双AAV2/8-PEmax：不仅覆盖RPE，还成功标记光感受器外节和Müller胶质细胞突起；

3. 3.

   前房注射ABE-eVLP：特异性编辑小梁网（TM），为青光眼治疗提供新思路。

全身多组织编辑应用

肝脏中通过静脉注射双AAV2/8-PEmax实现肝细胞散在编辑；骨骼肌局部注射后，肌纤维横纵切面均显示tdTomato信号。值得注意的是，PHP.eB修饰的AAV穿透血脑屏障后，在小脑颗粒细胞、三叉神经运动核神经元等区域观察到荧光标记，但胶质细胞编辑效率较低，提示神经元对AAV的优先摄取特性。

技术优势与未来展望

TIGER模型的核心优势在于：

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  多模态兼容性：支持ABE、PE等多种编辑器；

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  时空分辨率：活体双光子成像实现无创监测；

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  位点灵活性：Polr2a位点避免与Rosa26工具鼠冲突。

  未来可结合LumA小鼠开发双报告系统，或用于评估新型递送载体（如工程化eVLP、脂质纳米粒LNP）的器官靶向性。该模型为遗传性视网膜病变、神经退行性疾病等治疗方案的优化提供了标准化评估平台。

讨论与局限性

尽管TIGER在多种组织中验证成功，但脑部编辑的稀疏性提示需要进一步提高AAV递送效率。此外，长期传代可能引发表观沉默，需持续监测报告基因稳定性。团队建议将TIGER与疾病模型杂交，在病理条件下验证编辑-疗效关联性，加速临床转化进程。