日前，賓夕法尼亞大學(xué)(University of Pennsylvania)的研究人員與Precision Biosciences公司合作，利用該公司獨(dú)特的基因組編輯技術(shù)，成功在恒河猴(rhesus macaques)模型中讓編碼PCSK9蛋白的基因失活，從而顯著降低動(dòng)物體內(nèi)的LDL水平。這一在大型非人靈長類動(dòng)物模型中獲得的成功為在人體中檢驗(yàn)這一基因療法鋪平了道路。這項(xiàng)研究發(fā)表在最新一期的《Nature Biotechnology》期刊上。

LDL又被稱為“壞”膽固醇，它的水平升高是導(dǎo)致心血管疾病的重要原因。而降低LDL療法的最新突破是稱為PCSK9抑制劑的一類藥物的出現(xiàn)。PCSK9通過與細(xì)胞中的LDL受體相結(jié)合，導(dǎo)致LDL受體被降解，而不能被重新運(yùn)送到細(xì)胞表面。而LDL受體和LDL的結(jié)合是細(xì)胞吸收分解LDL的重要一步。通過抑制PCSK9的活性，PCSK9抑制劑能夠讓更多的LDL受體重新回到細(xì)胞表面，從而增加對(duì)LDL的吸收和分解，降低血液中的LDL水平。

“通常大部分患者接受的治療方法是重復(fù)接受PCSK9抗體注射，”文章的第一作者，賓大醫(yī)學(xué)系基因療法項(xiàng)目的王麗麗博士說：“而我們的研究表明，成功的基因組編輯能夠讓那些無法耐受PCSK9抑制劑藥物的患者不再需要重復(fù)接受治療！”

在這項(xiàng)研究中，Precision Biosciences公司的研究人員設(shè)計(jì)出一種特異性靶向PCSK9基因并且讓其失活的大范圍核酸酶(meganuclease)。大范圍核酸酶是能夠識(shí)別14－40堿基長度的核酸序列的歸巢核酸內(nèi)切酶。長識(shí)別序列讓大范圍核酸酶具備很強(qiáng)的特異性，從而減少它的脫靶效應(yīng)。

賓大的研究人員將編碼這種大范圍核酸酶的基因整合在AAV病毒載體中，然后將它們注入恒河猴體內(nèi)。試驗(yàn)結(jié)果表明，在接受中等和高劑量AAV載體治療的動(dòng)物中，一次性的AAV載體治療可以導(dǎo)致PCSK9和LDL水平持續(xù)穩(wěn)定的降低，PCSK9蛋白的水平降低了45～84％，而LDL的水平降低了30~60%。對(duì)動(dòng)物肝細(xì)胞的分子分析表明，40～65％的肝細(xì)胞中的PCSK9基因成功受到基因組編輯。重要的一點(diǎn)是在這項(xiàng)試驗(yàn)中使用的AAV載體的劑量已經(jīng)在治療血友病的人類臨床試驗(yàn)中被證明是安全有效的。

▲James M. Wilson博士（圖片來源：賓夕法尼亞大學(xué)）

“大范圍核酸酶和AAV載體的結(jié)合產(chǎn)生了迄今為止我們?cè)诜侨遂`長類動(dòng)物中最出色的基因編輯效果，”這項(xiàng)研究的資深作者，賓大的醫(yī)學(xué)教授James M. Wilson博士說。

下一步，研究人員將進(jìn)一步努力減少該療法產(chǎn)生的免疫毒性和脫靶效應(yīng)。同時(shí)這項(xiàng)研究表明，使用AAV載體與大范圍核酸酶的組合不但能夠治療高膽固醇血癥，而且可以用于治療因?yàn)楦闻K細(xì)胞中出現(xiàn)的其它基因突變而導(dǎo)致的代謝疾病。

參考資料：

[1] Genome editing reduces cholesterol in large animal model, laying human trial groundwork

[2] Meganuclease targeting of PCSK9 in macaque liver leads to stable reduction in serum cholesterol

[3] Precision Biosciences 官網(wǎng)

原標(biāo)題：前沿 | 顯著降低膽固醇，基因療法大牛帶來可喜新進(jìn)展