日前，美國(guó)國(guó)家眼科研究所（National Eye Institute, NEI）和賓夕法尼亞大學(xué)（University of Pennsylvania）的研究人員合作使用基因療法在狗的遺傳性視網(wǎng)膜色素變性（retinitis pigmentosa, RP）模型中成功防止視力喪失。這一基因療法可能用于延緩或防止患有同樣疾病的人類患者的視力喪失。
RP是影響視網(wǎng)膜中感光細(xì)胞的一組罕見(jiàn)遺傳性疾病。視網(wǎng)膜中的視桿細(xì)胞主要在光線昏暗的環(huán)境中起作用，它的感光功能依賴于視紫紅質(zhì)（rhodopsin, RHO）蛋白。在遺傳性RP患者中，編碼RHO蛋白的基因出現(xiàn)突變，這會(huì)導(dǎo)致生成的RHO蛋白功能異常。功能異常的RHO蛋白通常會(huì)產(chǎn)生細(xì)胞毒性，導(dǎo)致視桿細(xì)胞死亡。隨著感光細(xì)胞的逐步死亡，患者的視力逐漸下降。迄今為止，科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過(guò)150種RHO基因突變可以導(dǎo)致遺傳性RP。基因突變種類的繁多給使用基因療法治療RP增加了難度，因?yàn)獒槍?duì)一種RHO基因突變的基因療法通常無(wú)法用于治療由于其它基因突變導(dǎo)致的RP。
受到RP影響的視網(wǎng)膜（圖片來(lái)源：美國(guó)國(guó)家眼科研究所官方網(wǎng)站）
在這項(xiàng)研究中，研究人員使用了一種創(chuàng)新的基因療法策略，他們先利用shRNA技術(shù)在視桿細(xì)胞中降低RHO基因的表達(dá)水平，這會(huì)削弱有毒RHO蛋白對(duì)視桿細(xì)胞的影響。然后，他們?cè)傧蚣?xì)胞中導(dǎo)入能夠表達(dá)正常RHO蛋白，但是不會(huì)被shRNA抑制的替代RHO基因。這一策略的優(yōu)勢(shì)在于它不再局限于糾正單一基因突變，因而可以治療所有由于RHO基因突變導(dǎo)致的遺傳性RP。
研究人員進(jìn)一步將降低RHO表達(dá)的shRNA和替代RHO基因片段加載到同一個(gè)病毒載體上，這樣只需一次基因療法注射就可以達(dá)到治療效果。而且這種病毒載體的設(shè)計(jì)讓他們更容易控制shRNA和替代基因表達(dá)水平之間的平衡，從而在達(dá)到治療效果的同時(shí)避免引入其它副作用。
基因療法載體同時(shí)攜帶表達(dá)shRNA和替代RHO基因的片段（圖片來(lái)源：美國(guó)國(guó)家眼科研究所官方網(wǎng)站）
在狗的遺傳性RP模型中的實(shí)驗(yàn)表明，這種shRNA能夠?qū)⒁晽U細(xì)胞中RHO蛋白的水平降低到原來(lái)的1-2%，而替代RHO基因能夠?qū)HO蛋白的表達(dá)水平恢復(fù)到正常水平的30%。使用視網(wǎng)膜成像等技術(shù)對(duì)視網(wǎng)膜的長(zhǎng)期跟蹤監(jiān)測(cè)表明它的結(jié)構(gòu)和功能都得到了保留。
“我們研發(fā)并且概念驗(yàn)證了這種基因療法可以用于治療一類最常見(jiàn)的RP類型?！边@項(xiàng)研究的資深作者，賓夕法尼亞大學(xué)的William A. Beltran博士說(shuō)。
賓夕法尼亞大學(xué)眼科教授William A. Beltran博士（圖片來(lái)源：賓夕法尼亞大學(xué)官方網(wǎng)站）
研究人員希望在一兩年內(nèi)能夠啟動(dòng)臨床前安全性試驗(yàn)，他們的最終目標(biāo)是在人類患者中進(jìn)行臨床試驗(yàn)。由于這種療法只能防止感光細(xì)胞死亡，不能重新再生感光細(xì)胞，因此它能夠?yàn)槟切┻z傳性RP進(jìn)展緩慢的患者提供更多裨益，因?yàn)樗麄兊囊暰W(wǎng)膜中還有很多存活的視桿細(xì)胞。
參考資料：
[1] Researchers Find Potential New Gene Therapy for Blinding Disease. Retrieved August 21, 2018, from https://newswise.com/articles/researchers-find-potential-new-gene-therapy-for-blinding-disease
[2] Cideciyan, et al., (2018). Mutation-independent rhodopsin gene therapy by knockdown and replacement with a single AAV vector. PNAS, https://doi.org/10.1073/pnas.1805055115
[3] Facts About Retinitis Pigmentosa. Retrieved August 21, 2018, from https://nei.nih.gov/health/pigmentosa/pigmentosa_facts
