華裔女學(xué)者首次利用CRISPR糾正小鼠血友病突變
日期：2016-12-02 09:00:07
CRISPR/Cas9是一種強(qiáng)大的基因組編輯工具，表現(xiàn)出有效糾正致病突變的潛力。近期，賓夕法尼亞大學(xué)Perelman醫(yī)學(xué)院的研究人員，首次開(kāi)發(fā)出一種雙基因治療方法，將一個(gè)CRISPR/Cas9介導(dǎo)的基因打靶系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，傳遞到小鼠體內(nèi)來(lái)血友病B。這種疾病又稱第九因子缺乏癥，是由一個(gè)缺失的或損壞的凝血蛋白導(dǎo)致的。他們的這項(xiàng)研究將提交到12月3日到6日舉行的第五十八屆美國(guó)血液學(xué)會(huì)會(huì)議。
大多數(shù)單基因疾病，如血友病，是由于分散在一個(gè)特定基因中的不同突變引起的，而不是一個(gè)單一的主要突變，所以該團(tuán)隊(duì)需要開(kāi)發(fā)一個(gè)載體，適用于攜帶任何突變的患者。本研究是利用一種通用CRISPR/Cas9基因打靶方法的臨床前概念驗(yàn)證研究，可以適用于大多數(shù)的特定疾病患者，在這種情況下，是指血友病B。根據(jù)疾病控制和預(yù)防中心資料顯示，血友病在活產(chǎn)兒中的一般發(fā)生率是1/5000，在美國(guó)大約有20000人患血友病。
本研究第一作者、賓州大學(xué)基因治療項(xiàng)目（GTP）的副教授王麗麗（音譯，Lili Wang）博士說(shuō)“基本上，我們能治愈小鼠。”醫(yī)學(xué)教授、GTP主任James M Wilson博士，是這項(xiàng)研究的資深作者。王麗麗博士早年畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)，1996年博士畢業(yè)于美國(guó)羅格斯大學(xué)。
為了驗(yàn)證這種新方法，該研究小組在一種小鼠模型中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，這些小鼠的凝血因子IX被敲除。他們用一種雙載體的方法，表達(dá)SaCas9基因的載體1，是由一個(gè)肝臟特異性啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)，這就使得基因編輯機(jī)器能夠到達(dá)肝臟——產(chǎn)生凝血因子IX的自然場(chǎng)所。載體2使得這項(xiàng)研究不同于以前在賓夕法尼亞大學(xué)Gene Therapy項(xiàng)目中的CRISPR基因治療研究。載體2含有一段RNA序列，可特異性地靶定小鼠凝血因子IX基因外顯子2 的5端的一個(gè)區(qū)域，以及一部分人凝血因子IX cDNA序列，從而使得這種方法更加高效、準(zhǔn)確。
該研究小組使用腺相關(guān)病毒載體，將這些組件傳遞給小鼠肝細(xì)胞。他們開(kāi)發(fā)的策略是基于CRISPR介導(dǎo)的同源重組，將人類cDA插入小鼠基因組中的因子IX部位。
王博士說(shuō)：“有針對(duì)性的插入，可導(dǎo)致嵌合多動(dòng)因子IX蛋白在原生小鼠IX因子啟動(dòng)子的控制下表達(dá)。”
向新生和成年敲除小鼠體內(nèi)注射遞增劑量的兩個(gè)載體，超過(guò)4個(gè)月的時(shí)間，表現(xiàn)出穩(wěn)定的因子IX活性，達(dá)到或高于正常水平。在載體治療八周后，一小部分新生的和成年基因敲除小鼠接受了部分肝切除手術(shù)，并且它們?nèi)砍苫睿鴽](méi)有任何并發(fā)癥或干預(yù)，并持續(xù)表達(dá)相同水平的凝血因子IX。
王博士說(shuō)：“這項(xiàng)研究提供了令人信服的證據(jù)證明，體內(nèi)CRISPR/Cas9基因組編輯在血友病B小鼠模型中具有很好的療效。”Wilson實(shí)驗(yàn)室的訪問(wèn)學(xué)者Yang Yang博士，以及來(lái)自賓夕法尼亞大學(xué)的John White、McMenamin Deirdre和Peter Bell，都是本文共同作者。
