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人類基因組中的單核苷酸變異（SNV），可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)序列變化或改變?cè)糄NA的特性，從而引起遺傳性疾病，例如鐮狀細(xì)胞病、地中海貧血、視網(wǎng)膜色素變性（RP）。新一代CRISPR技術(shù)——堿基編輯（base editing，BE），能夠直接、不可逆地糾正單堿基突變，在治愈SNV引起的遺傳病方面具有良好前景。與CRISPR-Cas9基因編輯相比，堿基編輯不依賴于DNA雙鏈斷裂，因此被認(rèn)為更具安全性。視網(wǎng)膜色素變性（Retinitis pigmentosa，RP）是最常見(jiàn)的傳性視網(wǎng)膜疾病（IRD），也是主要的致盲原因。由于基因突變，患者的視桿細(xì)胞受影響，通常在早期出現(xiàn)夜盲，隨著時(shí)間推移，患者的視錐細(xì)胞也會(huì)受到影響，導(dǎo)致日光視力喪失，許多RP患者在中年時(shí)會(huì)失明。而該疾病目前任然沒(méi)有有效治療方法。近日，中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所研究員張學(xué)禮、畢昌昊團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)家眼部疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心孫曉東團(tuán)隊(duì)，在 Nature Communications 期刊發(fā)表了題為：AAV-mediated base-editing therapy ameliorates the disease phenotypes in a mouse model of retinitis pigmentosa 的研究論文。該研究利用雙AAV載體遞送堿基編輯器精準(zhǔn)糾正了視網(wǎng)膜色素變性（RP）小鼠的單堿基突變，挽救了感光細(xì)胞，恢復(fù)了RP小鼠的視覺(jué)功能。與CRISPR-Cas9基因編輯相比，堿基編輯介導(dǎo)的單堿基編輯不涉及DNA雙鏈斷裂。此前有研究使用慢病毒遞送堿基編輯器用于治療Rpe65基因突變導(dǎo)致的2型Leber氏先天性黑蒙癥小鼠模型，并成功恢復(fù)了視力。但慢病毒會(huì)整合到宿主細(xì)胞基因組中，因此具有潛在安全性問(wèn)題。在這項(xiàng)研究中，研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃使用堿基編輯技術(shù)來(lái)修復(fù)視網(wǎng)膜色素變性（RP）小鼠模型的致病堿基突變，這在理論上比CRISPR-Cas9基因編輯更安全，并使用更安全的腺相關(guān)病毒（AAV）載體進(jìn)行遞送。研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)RP小鼠基因突變類型選取了腺嘌呤堿基編輯器（ABE），篩選了特異性sgRNA。由于單個(gè)AAV載體無(wú)法裝載堿基編輯器，研究團(tuán)隊(duì)使用雙AAV載體遞送系統(tǒng)結(jié)合斷裂內(nèi)含肽系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)堿基編輯器的體內(nèi)遞送。研究團(tuán)隊(duì)使用了rd10小鼠模型，該小鼠模型的Pde6b基因中攜帶一個(gè)單堿基突變（c.1678C>T, p.R560C），與典型的人類視網(wǎng)膜色素變性（RP）患者表型相似。通過(guò)單次視網(wǎng)膜下腔注射，雙AAV遞送的腺嘌呤堿基編輯器精準(zhǔn)糾正了位于視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞的致病性單核苷酸變異，效果高達(dá)49%，恢復(fù)了功能性蛋白表達(dá)，延長(zhǎng)了感光細(xì)胞存活時(shí)間。后續(xù)電生理及行為學(xué)結(jié)果表明，小鼠的視覺(jué)功能得到了顯著改善。總的來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)研究為遺傳性視網(wǎng)膜疾病治療指明了新方向，為視網(wǎng)膜色素變性患者帶來(lái)曙光，有助于加速基于堿基編輯的基因療法的發(fā)展。 https://www./articles/s41467-023-40655-6
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