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利用RfxCas13d精准靶向Progerin mRNA:哈钦森-吉尔福德早衰综合征治疗新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:Molecular Therapy 12.1
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为解决哈钦森-吉尔福德早衰综合征(HGPS)这一由LMNA基因点突变导致progerin异常积累的致命疾病,研究人员通过RfxCas13d技术特异性靶向progerin mRNA连接区,实现选择性敲降而不影响正常lamin A表达。该研究在细胞和LMNAG608G/G608G 小鼠模型中成功逆转衰老表型,为RNA异常剪接疾病提供新型治疗范式。
哈钦森-吉尔福德早衰综合征(HGPS)是一种令人心碎的疾病,患儿在童年时期就表现出加速衰老的特征,平均寿命仅14岁。这种罕见遗传病的罪魁祸首是LMNA基因上一个看似微小的点突变——c.1824C>T(记作LMNAG608G
),它导致异常剪接产生毒性蛋白progerin。尽管科学家们已发现progerin会破坏细胞核结构、诱发DNA损伤和线粒体功能障碍,但传统基因疗法难以区分progerin与正常lamin A蛋白,使得治疗陷入僵局。
为突破这一困境,研究人员将目光投向CRISPR-Cas13系统的新成员RfxCas13d。这种RNA靶向工具能像“分子剪刀”一样精确切割特定RNA序列。研究团队设计了一种创新策略:针对progerin mRNA特有的外显子11-12连接区设计向导RNA(gRNA),使RfxCas13d仅降解异常转录本而不影响正常lamin A。
关键技术包括:1)生物信息学预测progerin特异性靶点;2)构建RfxCas13d-gRNA系统并在HGPS患者成纤维细胞中验证效率;3)使用LMNAG608G/G608G
小鼠模型(源自美国早衰研究基金会资源库)进行体内治疗评估;4)通过RNA测序(RNA-seq)、衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色等方法多维度评估疗效。
特异性靶向实现高效敲降
通过对比不同gRNA设计,研究发现针对外显子连接区的gRNA-3使progerin mRNA水平降低78%,而lamin A表达完全不受影响。电镜观察显示治疗后细胞核膜异常褶皱显著改善。
逆转核心衰老表型
治疗组细胞中衰老标志物SA-β-gal阳性率下降62%,线粒体膜电位恢复至正常水平85%。值得注意的是,γ-H2AX(DNA损伤标记物) foci减少91%,证实RfxCas13d能修复progerin引发的基因组不稳定。
动物模型验证治疗潜力
在LMNAG608G/G608G
小鼠中,静脉注射RfxCas13d-gRNA复合物使血管平滑肌细胞progerin降低65%。治疗8周后,小鼠体重增长曲线接近野生型,血管僵硬指数改善40%,存活期延长28%。组织学分析显示主动脉中膜厚度减少32%,达到统计学显著水平。
这项研究开创性地证明:基于RfxCas13d的RNA靶向疗法可精确区分单核苷酸差异产生的异常剪接体。其重要意义在于:1)首次实现progerin/lamin A的精准区分治疗;2)为其他RNA剪接异常疾病(如某些肌营养不良症)提供通用治疗框架;3)规避传统DNA编辑的脱靶风险,具有更高安全性。论文发表于《Molecular Therapy》时,审稿人特别指出该策略“重新定义了CRISPR技术在单碱基分辨率下的治疗潜力”。
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