常染色体显性遗传视网膜色素变性(Autosomal Dominant Retinitis Pigmentosa, adRP)是一种由显性基因突变 (致病基因位于常染色体) 引发的进行性视网膜退行性疾病,典型表现为夜盲、视野进行性缩小、视杆与视锥细胞逐渐凋亡,最终导致视力严重下降或失明。其发病年龄和进展速度因突变基因而异,多伴有家族遗传史。在该疾病中,Rhodopsin基因(RHO编码视紫红质蛋白)是最常见的致病基因之一,约占adRP病例的25%-30%。其致病机制复杂,治疗困难,因此探索新型治疗方法非常有意义。
近日,湖南师范大学医学部谷峰教授课题组在国际期刊Molecular Therapy发表了题为Correcting a patient-specific Rhodopsin mutation with adenine base editor in a mouse model的研究论著。团队成功构建了基因敲入小鼠疾病模型,通过在小鼠视网膜下注射腺相关病毒(AAV),递送腺嘌呤碱基编辑器和特异性靶向点突变的sgRNA进行治疗。
图1.文章发表截图
RHO基因位于人类第3号染色体短臂(3q22.1),包含5个外显子,编码含348个氨基酸的视紫红质蛋白(Rhodopsin)。T17M(Rhodopsin-c.C50T; p.T17M)点突变位于RHO基因的1号外显子且为突变热点。本研究首先利用CRISPR/Cas9技术成功构建了hT17M基因敲入小鼠模型,该小鼠含有75bp的人源化DNA片段(包含T17M点突变)。通过ERG、OCT、荧光素眼底血管造影、HE染色和免疫荧光等实验,发现12月龄的hT17M基因敲入小鼠表现为a波和b波波幅明显降低、视网膜外核层厚度以及内节/外节层厚度变薄、视网膜血管变细,与患者的临床表型高度相符。
为了进一步探索基因编辑治疗效果,本研究利用双AAV策略,将ABE8e分成两部分,分别为TadA-nCas9N 和 nCas9C,AAV同时携带靶向T17M突变的sgRNA。通过视网膜下注射进行基因治疗。研究发现,发现在DNA水平最高可以达到13.4%的修复效率,在mRNA水平最高可以达到39.7%。,治疗后的小鼠视网膜结构和功能显著改善。
这些研究表明,hT17M基因敲入小鼠模型能够重现adRP患者的临床特征,为遗传性显性视网膜色素变性(adRP)疾病的机制探索和潜在治疗策略提供了重要疾病模型,同时腺嘌呤碱基编辑技术介导的基因治疗具有较好的治疗效果,能够有效阻止光感受器细胞死亡,进一步改善了小鼠视网膜的结构和功能。该研究为腺嘌呤碱基编辑技术应用于该类病人的临床治疗奠定了坚实的基础,同时为其他遗传病的分子治疗提供了重要参考。
论文第一作者为湖南师范大学医学部科研助理/温州医科大学2019级硕士研究生何晓雪、温州医科大学2021级硕士研究生严彤、河南省人民医院宋宗明主任医师和温州医科大学2024级博士研究生项略,通讯作者为谷峰教授。本项研究得到了国家和湖南省多个项目的支持。
https://www.cell.com/molecular-therapy-family/molecular-therapy/abstract/S1525-0016(25)00195-9
制版人:十一
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