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AAO视网膜丨Glenn Yiu教授：CRISPR基因编辑治疗视网膜疾病的进展与挑战

2023-11-04 17:33:00
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编者按：眼睛因其个体小、相对封闭、具有免疫豁免特征等优势成为基因治疗的热门器官，目前基因治疗已在许多眼部疾病研究中得以应用，应用最多的领域就是遗传性视网膜疾病和年龄相关性黄斑变性。CRISPR基因编辑技术近年来发展迅猛，备受全球眼科医师关注，已然成为眼科领域最热的话题之一。在AAO 2023会议上，来自加州大学戴维斯分校眼科中心的Glenn Yiu教授分享了团队近年来在CRISPR基因编辑方面的研究进展，并指出了该技术领域未来的挑战和任务，令与会专家对该技术有了更深的了解。

早产儿视网膜病变的病理性眼部血管生成、增殖性糖尿病视网膜病变和新生血管性年龄相关性黄斑变性（nAMD）是导致患者视力下降的主要原因。在这些情况下，视网膜或脉络膜血管的异常增殖会导致液体渗出，甚至导致视网膜脱离，进而损害患者的视觉功能。在病理性血管生成的各种调节因子中，眼部最成熟的促血管生成因子是血管内皮生长因子（VEGF）家族，其中VEGFA被认为是发挥作用最大的因子，在患有nAMD的眼中，VEGFA的表达上调，所以目前大多数治疗方法都是针对VEGFA所研发。尽管以此为原理研发的抗VEGF药物对患者的视力有积极影响，但频繁的眼内注射具有侵入性，有发生眼内炎的风险，会给患者和医疗系统带来沉重的临床和经济负担。因此，nAMD等新生血管性眼病迫切需要一些侵入次数较少的治疗方法。

基于成簇的规律间隔的短回文重复序列（CRISPR）治疗策略有可能在基因组水平上永久抑制促血管生成因子。通过使用可编程引导RNA（gRNA）引导原核CRISPR相关内切酶（Cas9）诱导位点特异性插入缺失（indel）和移码突变来消融靶基因，基于CRISPR的抗血管生成疗法可以提供永久性的治愈方法，而不是目前使用的重复治疗方法。

Glenn Yiu教授介绍道，首个进入人体的基于CRISPR的基因疗法是EDIT-101，其使用腺相关病毒AAV5载体通过视网膜下注射将金黄色葡萄球菌Cas9（SaCas9）和CEP290基因中的特异性指导RNA递送至患者的感光细胞。利用EDIT-101治疗Leber先天性黑蒙 10 型（LCA10）的1/2 期临床试验（BRILLIANCE）是一项开放标签单次递增剂量研究，关键终点是EDIT-101单次视网膜下注射剂量的安全性和耐受性。许多患者已经随访一年，多名患者已显示病情得以改善，研究结果支持CRISPR基因编辑治疗视网膜疾病的安全性和潜在益处。

Glenn Yiu教授的团队开展研究比较了腺相关病毒（AAV）介导的CRISPR-Cas9系统的有效性，该系统使用单个和成对的gRNA靶向在人类、恒河猴和小鼠中保守的VEGFA基因中的两个不同基因座。配对gRNA在体外增加了人类细胞中的VEGFA基因的消融率，但在体内没有增强小鼠眼中的VEGF抑制。与单个gRNA系统相比，使用配对gRNA的基因组编辑显示出了类似程度的CNV抑制。研究结果表明，使用两种gRNA进行体内CRISPR-Cas9基因组编辑可能会增加基因消融，但也会增加脱靶突变的潜在风险。

小结：Glenn Yiu教授最后总结道，CRISPR-Cas9的AAV递送为视网膜组织中的基因编辑提供了可行性，EDIT-101的早期临床试验显示出了基因编辑疗法治疗LCA10的疗效迹象。在Glenn Yiu教授团队的临床前研究中，AAV8递送的SpCas9+单个gRNA能够在小鼠中抑制VEGF/CNV，未来需要继续开展研究评估AAV-CRISPR治疗nAMD的安全性和耐受性。

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