日前，賓夕法尼亞大學(University of Pennsylvania)的研究人員與Precision Biosciences公司合作，利用該公司獨特的基因組編輯技術，成功在恒河猴(rhesus macaques)模型中讓編碼PCSK9蛋白的基因失活，從而顯著降低動物體內的LDL水平。這一在大型非人靈長類動物模型中獲得的成功為在人體中檢驗這一基因療法鋪平了道路。這項研究發表在最新一期的《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。PCSK9通過與細胞中的LDL受體相結合，導致LDL受體被降解，而不能被重新運送到細胞表面。而LDL受體和LDL的結合是細胞吸收分解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受體重新回到細胞表面，從而增加對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接受PCSK9抗體注射，”文章的第一作者，賓大醫學系基因療法項目的王麗麗博士說：“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接受治療！”

在這項研究中，Precision Biosciences公司的研究人員設計出一種特異性靶向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別14－40堿基長度的核酸序列的歸巢核酸內切酶。長識別序列讓大范圍核酸酶具備很強的特異性，從而減少它的脫靶效應。

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。試驗結果表明，在接受中等和高劑量AAV載體治療的動物中，一次性的AAV載體治療可以導致PCSK9和LDL水平持續穩定的降低，PCSK9蛋白的水平降低了45～84％，而LDL的水平降低了30~60%。對動物肝細胞的分子分析表明，40～65％的肝細胞中的PCSK9基因成功受到基因組編輯。重要的一點是在這項試驗中使用的AAV載體的劑量已經在治療血友病的人類臨床試驗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）

“大范圍核酸酶和AAV載體的結合產生了迄今為止我們在非人靈長類動物中最出色的基因編輯效果，”這項研究的資深作者，賓大的醫學教授James M. Wilson博士說。

下一步，研究人員將進一步努力減少該療法產生的免疫毒性和脫靶效應。同時這項研究表明，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為肝臟細胞中出現的其它基因突變而導致的代謝疾病。

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

原標題：前沿 | 顯著降低膽固醇，基因療法大牛帶來可喜新進展