可治療150多種基因突變，基因療法再獲升級

▎葯明康德/報道

日前，美國國家眼科研究所（National Eye Institute, NEI）和賓夕法尼亞大學（University of Pennsylvania）的研究人員合作使用基因療法在狗的遺傳性視網膜色素變性（retinitis pigmentosa, RP）模型中成功防止視力喪失。這一基因療法可能用於延緩或防止患有同樣疾病的人類患者的視力喪失。

RP是影響視網膜中感光細胞的一組罕見遺傳性疾病。視網膜中的視桿細胞主要在光線昏暗的環境中起作用，它的感光功能依賴於視紫紅質（rhodopsin, RHO）蛋白。在遺傳性RP患者中，編碼RHO蛋白的基因出現突變，這會導致生成的RHO蛋白功能異常。功能異常的RHO蛋白通常會產生細胞毒性，導致視桿細胞死亡。隨著感光細胞的逐步死亡，患者的視力逐漸下降。迄今為止，科學家們已經發現了超過150種RHO基因突變可以導致遺傳性RP。基因突變種類的繁多給使用基因療法治療RP增加了難度，因為針對一種RHO基因突變的基因療法通常無法用於治療由於其它基因突變導致的RP。

▲受到RP影響的視網膜（圖片來源：美國國家眼科研究所官方網站）

在這項研究中，研究人員使用了一種創新的基因療法策略，他們先利用shRNA技術在視桿細胞中降低RHO基因的表達水平，這會削弱有毒RHO蛋白對視桿細胞的影響。然後，他們再向細胞中導入能夠表達正常RHO蛋白，但是不會被shRNA抑制的替代RHO基因。這一策略的優勢在於它不再局限於糾正單一基因突變，因而可以治療所有由於RHO基因突變導致的遺傳性RP。

研究人員進一步將降低RHO表達的shRNA和替代RHO基因片段載入到同一個病毒載體上，這樣只需一次基因療法注射就可以達到治療效果。而且這種病毒載體的設計讓他們更容易控制shRNA和替代基因表達水平之間的平衡，從而在達到治療效果的同時避免引入其它副作用。

▲基因療法載體同時攜帶表達shRNA和替代RHO基因的片段（圖片來源：美國國家眼科研究所官方網站）

在狗的遺傳性RP模型中的實驗表明，這種shRNA能夠將視桿細胞中RHO蛋白的水平降低到原來的1-2%，而替代RHO基因能夠將RHO蛋白的表達水平恢復到正常水平的30%。使用視網膜成像等技術對視網膜的長期跟蹤監測表明它的結構和功能都得到了保留。

「我們研發並且概念驗證了這種基因療法可以用於治療一類最常見的RP類型。」這項研究的資深作者，賓夕法尼亞大學的William A. Beltran博士說。

▲賓夕法尼亞大學眼科教授William A. Beltran博士（圖片來源：賓夕法尼亞大學官方網站）

研究人員希望在一兩年內能夠啟動臨床前安全性試驗，他們的最終目標是在人類患者中進行臨床試驗。由於這種療法只能防止感光細胞死亡，不能重新再生感光細胞，因此它能夠為那些遺傳性RP進展緩慢的患者提供更多裨益，因為他們的視網膜中還有很多存活的視桿細胞。

參考資料：

[1] Researchers Find Potential New Gene Therapy for Blinding Disease. Retrieved August 21, 2018, from https://newswise.com/articles/researchers-find-potential-new-gene-therapy-for-blinding-disease

[2] Cideciyan, et al., (2018). Mutation-independent rhodopsin gene therapy by knockdown and replacement with a single AAV vector. PNAS, https://doi.org/10.1073/pnas.1805055115

[3] Facts About Retinitis Pigmentosa. Retrieved August 21, 2018, from https://nei.nih.gov/health/pigmentosa/pigmentosa_facts

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