近年來,基因治療(Gene therapy)作為一種新的治療手段,以其“一次給藥,終身受益”的特點(diǎn)得到了人們的廣泛關(guān)注。從原理上講,基因治療是指將外源正?;?qū)氚屑?xì)胞,以糾正或補(bǔ)償因基因缺陷和異常引起的疾。锏街瘟頗康。
在過去幾年里,全球基因治療臨床試驗(yàn)取得了很大的進(jìn)步,而現(xiàn)在,對于基因治療來說,是個最好的時代,截止目前,已有多種基因療法正式獲批上市,為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域帶來了新的治療選擇,為眾多患者帶來福音。
脊髓性肌肉萎縮癥(Spinal muscular atrophy, SMA),是一種常染色體隱性遺傳性神經(jīng)疾病,其特征為因脊髓前角運(yùn)動神經(jīng)元漸進(jìn)性退化,導(dǎo)致肌肉逐漸軟弱無力、萎縮,運(yùn)動功能嚴(yán)重受限,并隨著病程的發(fā)展,最終影響吞咽和呼吸,嚴(yán)重威脅患者生命,最終造成死亡。
SMA患者體內(nèi),一種名為SMN1編碼基因的功能缺失而導(dǎo)致SMN(運(yùn)動神經(jīng)元生存蛋白)出現(xiàn)異常,使得神經(jīng)訊號的傳遞受到阻礙,肌肉運(yùn)動神經(jīng)元無法正常工作,造成肌肉的收縮失?,F(xiàn)象。
針對SMA發(fā)病機(jī)制,于2016年12月獲批上市的Spinraza已成為首個批準(zhǔn)用于SMA的治療方法。此外,2019年5月,由Novartis公司AveXis Inc.開發(fā)的基于AAV9病毒載體介導(dǎo)的在患者體內(nèi)表達(dá)SMN1蛋白的藥物Zolgensma被美國FDA批準(zhǔn)用于治療SMA,成為針對2歲以下SMN1出現(xiàn)雙等位基因突變的SMA兒童患者(包括在診斷時尚未出現(xiàn)癥狀的患者)的首個且唯一的基因療法。
SMA在新生兒中的發(fā)病率約為萬分之一,是導(dǎo)致嬰兒死亡最常見的遺傳疾病之一[1,2],對這種疾病必須盡早診斷,即時治療。SMA的癥狀通?加誆巴砥諢蠆笤縉,因此,子宮內(nèi)(The intrauterine, IU)基因表達(dá)糾正,胎兒基因治療是預(yù)防和治療早發(fā)性遺傳疾病有效的基因治療途徑。
2019年8月,《Molecular Therapy》雜志刊登了Afrooz Rashnonejad研究組最新工作[3],他們借助血清型為9型的腺相關(guān)病毒載體(rAAV9)向胚胎期小鼠遞送SMN基因,增加了治療后出生小鼠體內(nèi)的運(yùn)動神經(jīng)元數(shù)量及SMN蛋白表達(dá),延長其壽命。這一研究成果為胎兒基因治療SMA提供了有效的基礎(chǔ)研究支持,是胎兒基因治療取得的一個重要進(jìn)展。
首先,研究人員比較AAV9-EGFP兩種不同的子宮內(nèi)(The intrauterine, IU)注射方式:胎盤注射(intraplacental,IP)和側(cè)腦室注射(intracerebroventricular,i.c.v)的轉(zhuǎn)染效率,并在新生鼠出生后第一天和第十四天利用成像系統(tǒng)(IVIS)觀察,結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著時間的增加,兩組幼鼠肩胛間區(qū)EGFP熒光信號水平表現(xiàn)出上升的趨勢,此外,接受側(cè)腦室注射的幼鼠在P1檢測到大腦中有最高水平的EGFP熒光信號,并在P14檢測到脊髓中EGFP高表達(dá),同時,接受胎盤注射的幼鼠在肝臟和腹股溝處EGFP表達(dá)水平較高(圖1B)。
在P30進(jìn)行免疫熒光結(jié)果顯示,兩周幼鼠的大腦和脊髓處均發(fā)現(xiàn)EGFP廣泛表達(dá))。與胎盤注射相比,側(cè)腦室注射以很高的效率轉(zhuǎn)導(dǎo)幼鼠脊髓(圖1C)及大腦皮層、海馬DG區(qū)和脈絡(luò)叢。