Mol Ther：腺嘌呤碱基编纂无望医治α

2021年7月15日讯/BIOON/---单基因疾病α-1-抗胰卵白酶缺乏症（Alpha-1 antitrypsin deficiency, AATD）是一种罕见的性疾病，会影响肝脏和肺部。一项新的研讨显示一种新的基因编纂模式可能无效地校订AATD患者细胞中的渐变。这种称为腺嘌呤碱基编纂的新办法与包含CRISPR在内的其他编纂模式分歧，由于这种碱基编纂不会诱发DNA断裂，这有助于避免双链断裂、潜在的中靶编纂以及细胞修复进程中不必要的渐变。相关研讨成果于2021年7月1日在线颁发在Molecular Therapy期刊上，论文题目为“Adenine Base Editing Reduces Misfolded Protein Accumulation and Toxicity in Alpha-1 Antitrypsin Deficient Patient C-Hepatocytes”。

在这项新的研讨中，在美国波士顿年夜学中间的Andrew Wilson博士和Rhiannon Werder博士的引导下，研讨职员应用称为iHeps的患者衍生细胞。iHeps细胞模拟肝脏肝细胞的生物学个性。肝细胞是体内α-1抗胰卵白酶卵白的次要制作者，具备紧张的代谢、内排泄和排泄的功效。这种碱基编纂技术校订了招致AATD的Z渐变，并削减了该疾病在肝细胞中的影响，从而证实了人类细胞中碱基编纂的胜利。这些成果可以有助于为将来的人体摊平路途。

Wilson说，“这项研讨显示了胜利利用碱基编纂技术来校订AATD患者衍素性肝细胞中招致这种疾病的渐变。我愿望这些成果将为应用这项技术帮忙AATD和其他单基因疾病的患者提供机遇。”

由Beam Therapeutics公司构建的碱基编纂器被利用AATD患者衍素性的诱导性多能（iPS细胞），然后再次利用于由细胞分解而来的肝细胞（即iHeps细胞）。如许做是为了研讨若何校订人类细胞中招致AATD的SERPINA1基因产生的Z渐变。

SERPINA1基因产生的Z渐变是招致AATD中慢性、进行性肺部和肝脏疾病的起因。在AATD患者中，渐变的AAT卵白会产生差错折叠，造成卵白凑集物，在肝细胞内沉积并形成侵害。

在这项研讨中，这些作者从一名AATD患者衍素性的渐变体（ZZ）iPS细胞开端。在碱基编纂进程实现后，对编纂过的iPS细胞的DNA进行测序，以确定SERPINA1基因是否被校订。对具备一个（MZ）或两个（MM）校订基因拷贝的iPS细胞克隆群体进行增殖，然后在25天内将它们分解天生肝细胞（iHeps细胞）。在对编纂过的细胞的整个基因组进行测序后，没有证据标明碱基编纂器在基因组中引入了不想要的渐变，并且差错折叠的卵白沉积在MZ细胞中获得了部门校订，在MM正常细胞中获得了完整校订。

使用渐变体C衍素性的肝细胞（iHeps细胞）反复这一进程。在分歧的前提下使用了两种碱基编纂器来测试这个进程的效率。在最佳前提下，年夜约50%的渐变基因被胜利编纂。然后对iHeps细胞进行阐发，看它们是否仍旧坚持“肝细胞个性”，以及与渐变的iHeps细胞（ZZ）相比，被编纂的iHeps细胞中是否有较少的疾病迹象。他们的研讨成果显示，碱基编纂并没有改动肝细胞法式，肝细胞仍旧以正常程度表白肝脏基因和卵白质。此外，差错折叠的“Z”AAT卵白的积聚较少，显示出编纂过的iHeps细胞中的疾病迹象削减。

图片来自Molecular Therapy, 2021, doi:10.1016/j.ymthe.2021.06.021。

尽管加强疗法已被证实可以减缓AATD患者肺部疾病的停顿，但今朝还没有医治AATD相关肝病的办法。新兴的医治战略集中在对Z渐变的校订上。

碱基编纂正在被评价为各类单基因疾病的一种医治方式。AATD是碱基编纂的一个次要目的，能够是碱基编纂在人类研讨中较早测验考试的疾病之一。其他疾病目的包含视网膜疾病、性酪氨酸血症、镰状细胞、早衰症、囊性纤维化和其他。

这项研讨的成果标明，将来的研讨能够会摸索碱基编纂器在编纂其他静止细胞群体中的作用。此外，比来有研讨标明，碱基编纂器可以在长生细胞系中编纂除DNA之外的RNA，这值得进一步研讨。（100医药网 100yiyao.com）

参考材料：

Rhiannon B. Werder et al. . Molecular Therapy, 2021, doi:10.1016/j.ymthe.2021.06.021.