5月17日，頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表了一項基因編輯療法在非人靈長類動物中的實(shí)驗結(jié)果。由Verve Therapeutics公司主導(dǎo)的研究團(tuán)隊，利用一種基于CRISPR的單堿基編輯方法，將導(dǎo)致低密度脂蛋白膽固醇（LDL膽固醇，俗稱“壞”膽固醇）升高的基因關(guān)閉。通過僅僅一次治療，動物體內(nèi)的LDL膽固醇水平下降了60%，并且在至少8個月的觀察時間內(nèi)持續(xù)保持穩(wěn)定。

基因編輯領(lǐng)域的知名科學(xué)家、Beam Therapeutics公司（參與了此次研究）的聯(lián)合創(chuàng)始人之一劉如謙博士評論說：“這是一項里程碑式的研究，以此為指導(dǎo)可以開發(fā)一勞永逸的療法，對于因遺傳原因而膽固醇升高的患者具有重要意義?！?

研究團(tuán)隊使用的是一款基于CRISPR系統(tǒng)開發(fā)的單堿基編輯器，它可以替換基因DNA序列中的單個堿基。與普通的CRISPR基因編輯相比，單堿基編輯器在找到特定序列后，不會切斷DNA，意味著可以避免DNA斷裂引入的其他突變。

在這款療法中，研究人員用單堿基編輯器修改了PCSK9基因。該基因編碼的PCSK9蛋白能與LDL受體相結(jié)合。當(dāng)PCSK9不起作用時，細(xì)胞就會有更多的LDL受體可用于抓取血液中的低密度脂蛋白，進(jìn)而將其從血液中清除。事實(shí)上，人群中有些人天生有一條PCSK9基因失活，而這類人患上冠心病的風(fēng)險可以比其他攜帶兩條正常PCSK9基因的人降低88%！

然而，人群中還有一些人攜帶的PCSK9基因發(fā)生突變，會導(dǎo)致膽固醇水平持續(xù)偏高，屬于家族性高脂血癥。盡管為了治療高膽固醇我們已經(jīng)有他汀類藥物和靶向PCSK9的抗體，但患者必須長期每天或每周服藥。Verve Therapeutics想要開發(fā)的基因編輯療法，設(shè)想通過關(guān)閉PCSK9基因，為患者提供一勞永逸的治療。

研究人員使用脂質(zhì)納米顆粒，將靶向PCSK9基因的CRISPR單堿基編輯器送入動物體內(nèi)，將基因序列中一個腺嘌呤（A）修改為鳥嘌呤（G），互補(bǔ)DNA鏈上則把相應(yīng)的胸腺嘧啶（T）改為胞嘧啶（C），通過引入點(diǎn)突變而關(guān)閉該基因的功能。

此次實(shí)驗中，研究人員向幾只食蟹猴（Macaca fascicularis）體內(nèi)注射了這款在研療法。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在肝臟，也就是通常PCSK9蛋白產(chǎn)量最高的地方，PCSK9基因“幾乎完全敲低”。注射一周后，血液中檢測到的PCSK9水平下降約90%，同時LDL膽固醇水平降低約60%。這些變化的穩(wěn)定時間至少維持了8個月！

劉如謙博士評論說，基因療法在治療絕大多數(shù)遺傳疾病時需要這類編輯效率高和持續(xù)時間長的基因編輯。

而在應(yīng)用于人體開展臨床試驗之前，也有一些科學(xué)家指出還需要更加謹(jǐn)慎。例如心血管專家Nabil Seidah教授，他曾發(fā)現(xiàn)了PCSK9在膽固醇信號傳遞中的作用。他認(rèn)為，除了調(diào)節(jié)膽固醇外，這個基因還有其他功能，可能表達(dá)在其他意想不到的地方。因此，如果用CRISPR永久關(guān)閉這一基因，要考慮還未預(yù)見到的影響。

在論文摘要的最后，研究人小組指出，目前的實(shí)驗結(jié)果代表了我們有希望一勞永逸地降低血脂和治療動脈粥樣硬化性心血管疾病，也為靶向肝臟以及其他器官精確地修改基因，提供了概念驗證。

參考資料

[1] Kiran Musunuru et al., (2021) In vivo CRISPR base editing of PCSK9 durably lowers cholesterol in primates. Nature. Doi: https://doi.org/10.1038/s41586-021-03534-y

[2] One-time CRISPR hit lowers cholesterol in monkeys. Retrieved May 20, 2021 from https://cen.acs.org/pharmaceuticals/gene-therapy/One-time-CRISPR-hit-lowers-cholesterol-monkeys/99/i19