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综述:遗传性视网膜营养不良的创新疗法:探索DNA、RNA和蛋白质途径
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月14日 来源:eBioMedicine
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这篇综述系统梳理了遗传性视网膜营养不良(IRDs)的基因治疗策略,涵盖基因替代(AAV/LNP递送)、基因编辑(CRISPR/Cas9/碱基编辑)、RNA疗法(ASO/RNA编辑)和蛋白质靶向降解(MPTAs)等前沿技术,重点探讨了RPE65、ABCA4、CEP290等关键靶点的临床转化挑战与机遇,为开发精准治疗方案提供路线图。
遗传性视网膜营养不良的治疗革命
引言
遗传性视网膜营养不良(IRDs)作为导致早发性盲目的主要病因,全球影响着约550万患者。这类疾病具有高度遗传异质性,已发现324个相关基因和353个致病位点,涉及常染色体隐性(70%)、显性(26%)和X连锁(4%)等遗传模式。致病机制涵盖功能丧失(LOF)、毒性功能获得(GOF)、显性负效应(DN)和单倍剂量不足等多种分子表型,为治疗策略的选择带来挑战。
DNA层面的治疗突破
基因替代疗法
腺相关病毒(AAV)载体因其低免疫原性成为主流递送工具。里程碑式的Luxturna?(AAV2-RPE65)是首个获批疗法,通过亚视网膜注射使Leber先天性黑蒙患者视力维持7.5年以上。但对于ABCA4(6.8kb)等大基因,双AAV系统采用内含肽(intein)介导的蛋白质反式剪接技术,在Stargardt病模型中显示出部分功能恢复。值得注意的是,X连锁的RPGRORF15因嘌呤重复序列难以克隆,研究者通过密码子优化或截短版本(缺失10% ORF15区)成功实现临床转化。
基因组编辑技术
CRISPR-Cas9系统在CEP290 IVS26突变(c.2991+1655A>G)治疗中展现出临床潜力,EDIT-101通过切除伪外显子恢复正常剪接。更精准的碱基编辑器(ABE/CBE)能在不引起双链断裂的情况下实现单碱基转换,例如在Rpe65rd12小鼠中成功修复c.130C>T无义突变。而CRISPR-Cas9-HITI(同源非依赖性靶向整合)技术通过同时破坏突变等位基因并插入野生型拷贝,为Rhop.Pro23His等显性突变提供通用解决方案,尽管目前视网膜编辑效率仅约5%。
RNA层面的干预策略
剪接调控与沉默
反义寡核苷酸(ASO)在纠正异常剪接方面表现突出。QR-110靶向CEP290深内含子突变,在视网膜类器官中恢复纤毛长度;QR-421a通过跳过USH2A外显子13产生截短但功能性的蛋白。对于显性突变的等位基因特异性沉默,QR-1123(靶向RHO c.68C>A)显著改善小鼠ERG反应。创新性的mirtrons技术将基因沉默元件嵌入5'UTR,结合基因替代实现"一箭双雕",在Rhop.P23H/+模型中延缓视网膜退化。
RNA编辑新纪元
REPAIR系统利用dCas13-ADAR融合蛋白将转录组中的A转为I(等效于G),在USH2A c.11864G>A修复中达到43%效率。更先进的LEAPER2.0采用环状RNA引导内源ADAR,无需外源核酸酶即可实现长期编辑。Ascidian公司的ACDN-01则开创性地通过RNA外显子置换技术,在灵长类模型中成功修复ABCA4多重突变。
蛋白质靶向降解的曙光
针对显性突变产生的毒性蛋白,突变蛋白靶向剂(MPTAs)展现出独特优势。由纳米抗体(vhh)与E3泛素连接酶SPOP构成的"泛素抗体"(ubiquibody)可特异性识别移码突变产生的新表位,通过泛素-蛋白酶体途径选择性降解。而适配体(aptamer)如已获批的pegaptanib,未来或可改造为靶向RHO聚集体的降解剂。AlphaFold等AI工具将加速这类精准药物的设计。
挑战与展望
当前疗法仍面临载体容量、免疫原性和编辑效率等瓶颈。非病毒递送系统、无外源核酸酶的RNA编辑、以及基于新表位的蛋白降解技术,可能成为下一代治疗的发展方向。随着Casgevy(首款CRISPR疗法)等里程碑的诞生,遗传性视网膜疾病的精准医疗时代正加速到来。
待解科学问题
• 超大基因(如MYO7A)的非病毒递送方案
• 碱基编辑的旁观者效应控制
• 内源ADAR招募系统的视网膜适用性
• 错义突变蛋白的选择性降解策略
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