友谊新闻
我院柳柯教授团队运用新型RNA编辑技术实现遗传性聋基因治疗重大突破

12月6日,我院柳柯教授团队在国际顶级学术期刊《自然·通讯》以长文在线发表了一项在遗传性聋基因治疗领域的突破性进展,为OTOF基因突变致聋的患者治疗提供了创新性的策略与方案。
遗传性聋是困扰全世界数百万家庭的重大健康挑战。仅在中国,每年就有2-3万遗传性聋患儿出生,给社会和国家造成了巨大的养育和医疗负担。这其中,由基因无义突变导致的听力障碍患者数量众多,这种突变会导致正常的蛋白合成活动提前终止,形成截短蛋白,从而使蛋白无法表达执行其功能。尽管以CRISPR/Cas9为底盘技术的基因替代疗法已在遗传性聋的治疗中获得重要进展-在之前进行的针对OTOF基因突变致聋的临床研究中取得了较好的听力纠正效果。但是,这种技术仍然存在一些重要缺陷,比如这种技术存在较高的脱靶风险。另外由于Cas蛋白本身具有很强的免疫原性,因此在基因治疗过程中可能产生显著的免疫反应。并且,这种基因替代疗法在本质上缺乏转录调控,难以呈现生理性的内源表达规律,因而这种基因治疗存在显著的安全隐患,亟需研发更安全、精准的基因编辑技术。
研究中,研究人员首先构建了携带人类致病突变同源位点(Otof p.R439*)的小鼠模型,来模拟由OTOF基因无义突变导致的人类遗传性聋疾病。之后,研究团队采用与北京大学合作开发的新型RNA单碱基编辑技术(“RESTART v3”,一种无需CRISPR的RNA编辑器),利用AAV病毒载体将编辑器递送至模型小鼠内耳。该技术工作原理是直接靶向突变位点的mRNA,将提前终止密码子逆转为原始氨基酸密码,进而成功恢复了otoferlin蛋白的生理性表达。这个研究工作取得了令人兴奋的效果:基因治疗后的小鼠不仅恢复了otoferlin蛋白的生理性表达,通过听力检测和行为学评价发现,小鼠的听功能也得到了显著而持久的改善。更加值得关注的是,这项技术的应用避免了对基因组DNA的永久性修改,因而大大提高了基因治疗的安全性。
该研究工作的创新点主要包括以下三个方面:1、首次实现了不依赖CRISPR的RNA编辑器在体内的成功应用,同时也是这种技术在遗传性聋基因治疗中的首次成功应用。2、该技术从根本上克服了基因替代疗法过表达外源基因的缺陷,真正实现了具有转录调控的基因治疗新范式。3、该研究的意义远远超越了OTOF基因缺陷导致的遗传性聋疾病范畴。从技术的普适性来看,该研究成果对于采用这种新型RNA编辑技术治疗无义突变遗传病具有很大的科学价值。考虑到无义突变占整个遗传病的11%之多,未来对于一些著名的无义突变遗传病,比如肺囊性纤维化、杜氏肌营养不良症以及Usher综合征等疾病的基因治疗,该技术都具有重大的临床转化价值。
北京大学孙含笑、刘文清,首都医科大学附属北京友谊医院滕琪、郭瑞以及李梦华为本论文的共同第一作者;海南大学时晰研究员、北京大学伊成器教授为本研究的共同通讯作者;首都医科大学附属北京友谊医院柳柯教授为本文的末位通讯作者。
作者介绍
柳柯,首都医科大学附属北京友谊医院教授、主任医师、博士生导师,北京市临床医学研究所耳鼻咽喉头颈外科研究室主任,首都医学科学创新中心(CiMR)合作研究员;中国听力医学发展基金会基础研究专委会副主任委员,北京市神经科学学会听觉神经专委会副主任委员;国家自然科学基金、北京市自然科学基金及首发基金审评专家,国家及北京市科技奖励评审专家。长期致力于耳科重大疾病的机制及干预研究,在我国率先开展了耳蜗突触病的基础与临床研究,是我国该领域研究的开拓者和推动者。获得国自然区域联合基金重点项目1项,国自然面上项目4项,获其它省部级课题7项。发表聋病相关论文117篇,其中发表SCI论文68篇,部分代表性工作发表于Nature Communications, ACS Nano,Nature Aging以及Molecular Cell等国际权威期刊上。
(耳鼻咽喉头颈外科)


微博
微信


京公网安备11010202008305号