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一次治療罕見免疫缺陷病:UCLA團(tuán)隊(duì)糾正基因突變

來源: 責(zé)編: 時間:2023-08-24 20:24:31 瀏覽量:482
導(dǎo)讀CD3δ 重癥聯(lián)合免疫缺陷疾病(CD3δ SCID),是一種由 CD3D 基因突變引起的罕見的原發(fā)性免疫缺陷疾病,該基因突變阻止了造血干細(xì)胞正常發(fā)育 T 細(xì)胞所需的 CD3δ 蛋白的產(chǎn)生。患有 CD3δ SCID 的嬰兒由于

CD3δ 重癥聯(lián)合免疫缺陷疾病(CD3δ SCID),是一種由 CD3D 基因突變引起的罕見的原發(fā)性免疫缺陷疾病,該基因突變阻止了造血干細(xì)胞正常發(fā)育 T 細(xì)胞所需的 CD3δ 蛋白的產(chǎn)生。Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

患有 CD3δ SCID 的嬰兒由于出生后沒有 T 細(xì)胞,機(jī)體的細(xì)胞免疫和體液免疫全面受損,導(dǎo)致患兒對細(xì)菌、真菌、病毒及原蟲普遍易感,如若得不到及時有效地診斷治療,大多數(shù)患兒可能會在兩年內(nèi)死亡。Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

現(xiàn)階段,骨髓移植是唯一可用的治療方法,但對于嬰幼兒而言骨髓移植過程存在較大風(fēng)險(xiǎn)。Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

近日,加州大學(xué)洛杉磯分校的研究團(tuán)隊(duì)通過研究表明,使用堿基編輯可以糾正 CD3δ SCID 疾病的基因突變,基于堿基編輯技術(shù)有望開發(fā)出針對這種罕見遺傳病的一次性治療方法。Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

目前,這項(xiàng)研究已經(jīng)以“Human T cell generation is restored in CD3δ severe combined immunodeficiency through adenine base editing”(通過堿基編輯在 CD3δ 重癥聯(lián)合免疫缺陷中恢復(fù)人 T 細(xì)胞的產(chǎn)生)為題發(fā)表在 Cell 上。Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

一次治療罕見免疫缺陷病,UCLA團(tuán)隊(duì)采用堿基編輯糾正基因突變,正計(jì)劃推進(jìn)臨床Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

(來源:Cell

“我們使用這種稱為‘堿基編輯’的新型基因組編輯技術(shù)可以糾正導(dǎo)致造血干細(xì)胞中 CD3δ SCID 的突變,并恢復(fù)它們產(chǎn)生 T 細(xì)胞的能力。”該論文的通訊作者、加州大學(xué)洛杉磯分校 Donald Kohn 教授表示。Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

Donald Kohn 是微生物學(xué)、免疫學(xué)、分子遺傳學(xué),以及兒科學(xué)和分子醫(yī)學(xué)藥理學(xué)的杰出教授。他在伊利諾伊大學(xué)厄巴納分校獲得生物學(xué)學(xué)士學(xué)位和微生物學(xué)碩士學(xué)位,并在威斯康星大學(xué)麥迪遜分校獲得醫(yī)學(xué)博士學(xué)位,隨后他進(jìn)入威斯康星州大學(xué)醫(yī)院兒科實(shí)習(xí)和住院醫(yī)師培訓(xùn)。2009 年,他進(jìn)入加州大學(xué)洛杉磯分校,曾擔(dān)任該校人類基因和細(xì)胞治療項(xiàng)目主任、博德干細(xì)胞研究中心研究員、瓊森綜合癌癥中心研究員等。Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

據(jù)官網(wǎng)資料顯示,Donald Kohn 實(shí)驗(yàn)室是首個(也是唯一一個)開展基因轉(zhuǎn)移到臍帶血 CD34+ 細(xì)胞以治療遺傳病的臨床試驗(yàn)的團(tuán)隊(duì),也是美國首個啟動使用骨髓干細(xì)胞進(jìn)行兒童 HIV/AIDS 基因治療臨床試驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)。Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

現(xiàn)階段,他實(shí)驗(yàn)室的研究重點(diǎn)是開發(fā)通過對造血干細(xì)胞進(jìn)行基因改造治療血細(xì)胞遺傳性疾病的新方法。Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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圖|加州大學(xué)洛杉磯分校 Donald Kohn 教授(來源:UCLA)

據(jù)了解,這種新型潛在療法由 Donald Kohn 和 Gay Crooks 教授實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合開發(fā),他們都是加州大學(xué)洛杉磯分校 Eli & Edythe Broad 再生醫(yī)學(xué)和干細(xì)胞研究中心的成員。而在此之前,Donald Kohn 實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)開發(fā)出針對多種免疫系統(tǒng)缺陷的基因療法,包括其他形式的重癥聯(lián)合免疫缺陷(SCID)。隨后,他們將注意力轉(zhuǎn)向了這種 CD3δ SCID,以期患兒尋找更好的治療方法。Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

“在這項(xiàng)研究中,我們決定開始嘗試堿基編輯,這是我們實(shí)驗(yàn)室以前從未嘗試過的一項(xiàng)新技術(shù)。”Donald Kohn 說道。Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

眾所周知,DNA 由 4 種堿基組成,分別為腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T),這些堿基配對在一起形成 DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)。包括 CRISPR-Cas9 等在內(nèi)的一些基因編輯工具通過切割染色體雙鏈來改變 DNA,而堿基編輯則通過化學(xué)方式“將 DNA 一個堿基字母更改為另一個堿基字母”,比如從 A 變?yōu)?G 并且保持染色體完好無損。Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

因此,堿基編輯是一種非常精確的基因組編輯工具,讓研究人員能夠糾正 DNA 中的“單字母”突變。Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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圖|左起 Gloria Yiu 博士和 Grace McAuley 博士(來源:UCLA Broad Stem Cell Research Center)

“由于在堿基編輯領(lǐng)域的涉獵不多,起初我們面臨著巨大的挑戰(zhàn),但我們始終在堅(jiān)持探索,目標(biāo)是將這種療法盡快地推進(jìn)到臨床階段。”該論文的共同第一作者、加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)博士生 Grace McAuley 說道。Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

后來,Grace McAuley 聯(lián)系了博德研究所的劉如謙教授。作為堿基編輯技術(shù)的發(fā)明者之一,他就如何評估該技術(shù)在這種特定用途中的安全性提出了建議。最終,Grace McAuley 發(fā)現(xiàn)了一個在糾正致病基因突變方面高效的堿基編輯器。Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

然而,由于這種 CD3δ SCID 疾病極為罕見,他們在獲取患者干細(xì)胞方面再次遇到了挑戰(zhàn)。好在加拿大阿爾伯塔兒童醫(yī)院研究所向他們提供由一名正在接受骨髓移植的 CD3δ SCID 患者捐贈的造血干細(xì)胞,這項(xiàng)研究才得以繼續(xù)推進(jìn)。Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

他們通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),采用堿基編輯平均糾正了患者近 71% 的干細(xì)胞。隨后,Grace McAuley 與加州大學(xué)洛杉磯分校的 Gloria Yiu 博士開展合作以測試糾正后的干細(xì)胞是否可以產(chǎn)生 T 細(xì)胞。Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

他們借助人工胸腺類器官進(jìn)行試驗(yàn),這是 Gay Crooks 實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的一種干細(xì)胞衍生組織模型,能夠模擬人類胸腺的環(huán)境,即造血干細(xì)胞分化產(chǎn)生 T 細(xì)胞的器官。“由于人工胸腺類器官可以有效地支持成熟 T 細(xì)胞的發(fā)育,所以它是證明對患者干細(xì)胞進(jìn)行堿基編輯以糾正缺陷的理想系統(tǒng)。”Gloria Yiu 說道。Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

試驗(yàn)結(jié)果顯示,當(dāng)糾正后的造血干細(xì)胞被引入人造胸腺類器官時,它們成功地產(chǎn)生了功能齊全的、成熟的 T 細(xì)胞。Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

隨后,他們又進(jìn)行了動物試驗(yàn)。Grace McAuley 通過將糾正后的干細(xì)胞移植到小鼠體內(nèi)來觀察它們的壽命。結(jié)果顯示,移植四個月之后,這些糾正后的細(xì)胞仍然存在,表明堿基編輯修正造血干細(xì)胞中的突變,并且經(jīng)過糾正造血干細(xì)胞有望長期存在并產(chǎn)生維持患者健康生活所需的 T 細(xì)胞。Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

“這個研究項(xiàng)目像是團(tuán)隊(duì)科學(xué)描繪的一幅美麗的圖畫,臨床需求和科學(xué)研究相輔相成,每個團(tuán)隊(duì)成員都在這項(xiàng)工作中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用并取得成功。”Gay Crooks 評價道。Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

據(jù)了解,該研究團(tuán)隊(duì)現(xiàn)階段正在計(jì)劃開展將這種新療法用于加拿大、墨西哥和美國患有 CD3δ SCID 嬰兒的臨床試驗(yàn)。Cab28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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