央廣網上海1月12日消息(記者楊靜)復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院今天(12日)透露,通過上海交通大學系統生物醫學研究院蔡宇伽教授和復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院洪佳旭副主任醫師的通力合作,在基因編輯治療領域取得重大突破,相關成果和操作技術在國際頂尖學術期刊《自然-生物醫學 和《自然-生物技術》雜誌上接連發表。期待這種全新的抗病毒療法能夠幫助難治性病毒性角膜炎患者,給他們有機會重獲光明。
單純皰疹病毒是人類最常見的病原體。其唯一的自然宿主,就是人類。因此,單純皰疹病毒在人群中的感染極為普遍,至今仍是尚未被攻克的醫學難題,既無疫苗可用,也無藥物可以根治。單純皰疹病毒根據抗原特性不同可分為HSV-1和HSV-2兩種血清型。HSV-1的感染可引起多種疾病。若眼角膜被HSV-1感染,會引起皰疹性基質性角膜炎,成為導致感染性失明的首要原因。
據估計每年有150萬個角膜單純皰疹病毒復發案例,至少造成4萬人失明。病毒性角膜炎並非無藥可醫,但無論是阿昔洛韋等小分子抗病毒藥物,還是角膜移植,都無法對潛伏的皰疹病毒庫起到任何限制作用,使其成為難以根治之症。
?蔡宇伽教授指出,部分病毒性角膜炎患者能通過接收角膜移植恢復透明,但危機並未解除。HSV-1在角膜上皮原發性感染並生產複製後,會沿逆行方向通過眼神經到達三叉神經節。在那裡,它們建立了一個病毒貯庫。一旦重新激活,疾病便會復發和惡化。
失而復得,得而復失。如何在保證安全的基礎上,直接降解病毒的基因組,甚至從根源上「剔」除潛伏的單純皰疹病毒,就成了亟待解決的問題。
相對於基因編輯工具的快速進化,遞送技術的發展卻極其緩慢而困難。研究團隊以此為核心問題,通過將利用基因編輯和遞送技術的融合,發明了全球首創的原創性基因治療遞送載體——類病毒體-mRNA(VLP-mRNA)。
作為一種慢病毒載體,它可以高效感染幾乎所有的細胞,而其中的非病毒成分mRNA又具備瞬時性的特點。該技術解決了讓基因編輯體細胞治療的最大技術瓶頸——遞送技術,有望打通基因編輯體內治療的最後一公裡。
利用該遞送技術,蔡宇伽和洪佳旭研究團隊進行了CRISPR基因編輯治療病毒性角膜炎的臨床前研究,在急性和復發感染的小鼠模型中實現了從角膜到三叉神經節的逆行運輸,終於將潛藏在神經節的HSV-1病毒庫清除。
為了證明治療技術的抗病毒效果,研究團隊採用了預防型、治療型和復髮型三種不同的小鼠感染模型,並發現,在這三種不同的HSV感染模型上,HSV-1的複製均得到了有效阻止,防止了皰疹性基質性角膜炎的發生。此外,研究者利用捐獻者角膜也觀察到該技術可以有效的清除HSV-1病毒。
作為我國首個基因治療方面的原創性抗病毒新技術,從細胞水平研究到動物水平研究,再到捐獻者角膜研究,都實現了步驟完備、論證可靠的臨床前研究。HELP技術以mRNA的形式完成CRISPR/Cas9的工具遞送,使得基因編輯酶Cas9在體內的停留時間很短,可最大限度地降低脫靶風險、減少免疫反應。
正如特邀評論員、中山大學中山眼科中心副主任袁進教授所言,將基因編輯運用於單皰病毒性角膜炎的治療是從0到1的創新突破。該研究證實,在單皰病毒性角膜炎動物模型上通過基因編輯可抑制HSV病毒的轉運和複製,有希望成為一種病毒性角膜炎的全新療法,解決病毒性角膜炎復發這一臨床難題。
目前,在復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院倫理委員會的論證及許可下,相關團隊正在主持開展基於本項技術的初期可控的臨床應用研究。未來或將應用拓展至其他遺傳性眼科疾病的治療上。