杜氏肌营养不良（Duchennemusculardystrophy，DMD）是一种X连锁隐性遗传病，发病率约为1/男孩，该病3-5岁开始发病，四肢近端肌肉、髂肌和腰肌是常见的受累部位，患者起蹲、上楼、上肢上举无力，行走鸭步等，12岁左右与轮椅相依，20岁左右死于呼吸衰竭。DMD患者的肌营养不良蛋白基因（Dystrophin）能发生多种不同突变，大部分DMD患者在1到多个外显子中携带有缺失突变，大部分突变为大片段的缺失和重复，只有5-9%的DMD患者是点突变，这些突变是导致DMD的原因。由于基因突变的复杂性和异质性，DMD目前无有效治疗手段，一般的药物治疗只能在一定程度延缓病情，但无法阻止疾病进展。
近年来，利用体细胞重编程获得诱导多能干细胞的技术（iPSC）极大的推动了遗传病的转化研究，特别是罕见遗传病的疾病模型构建，基于iPSC疾病模型可以进一步进行罕见病的发病机制、药物筛选、基因治疗和细胞治疗等研究，同时，CRISPR-Cas9基因编辑技术的出现，实现了快速、高效和精准的体外和体内基因编辑，这些技术将大力推动罕见遗传病的治疗研究，为罕见病患者带来新的希望。
近日，《Science》报道了德州大学西南医学中心的研究人员利用CRISPR-Cas9体内基因编辑治疗DMD的研究成果，该中心的研究人员早前在《ScienceAdvances》已在体外通过iPSC诱导的DMD模型中验证了体外的大规模CRISPR-Cas9可以恢复dystrophin蛋白的表达和DMD疾病表型[1]。本次发表的结果是在直接在体型较大DMD狗体内进行了基因编辑治疗[2]。这些动物的在DMD基因的第50号拼板出现了突变，研究人员采用CRISPR/cas9基因编辑技术将51号外显子，细胞启动修复机制时，可能让第51号外显子的边缘变得顺滑，第49号外显子顺利连接，也有可能让第51号外显子出现问题，使转录后剪切时直接跳过51号外显子，而把49号外显子与52号外显子直接连在一起，恢复dystrophin蛋白的表达和功能。
为了让DMD犬身体的大量肌肉细胞都能接受CRISPR/Cas9治疗，研究人员们进一步使用了腺相关病毒（AAV）技术，把这套基因编辑系统的传递到全身各处肌肉组织，观察dystrophin蛋白的表达情况。在所观察的两只实验组小狗中，结果发现，接受治疗的DMD与正常动物的表达水平极为接近。定量分析则发现，取决于肌肉细胞类型的不同，dystrophin的表达量范围是正常数值的3%-90%左右。而在心肌细胞内，高剂量的基因疗法，让dystrophin蛋白的表达量达到了正常值的92%！
这项研究首次在体型较大的DMD动物中验证了体内直接基因编辑治疗杜氏肌营养不良的可行性，为CRISPR/Cas9体内基因编辑用于罕见遗传病杜氏肌营养不良的临床治疗又推进了一步。
参考文献：
[1]LongC,LiH,TiburcyM,etal.Correctionofdiversemusculardystrophymutationsinhumanengineeredheartmusclebysingle-sitegenomeediting[J].ScienceAdvances,,4(1):eaap.IF=11.
[2]AmoasiiL,HildyardJCW,LiH,etal.GeneeditingrestoresdystrophinexpressioninacaninemodelofDuchennemusculardystrophy[J].Science,:eaau.IF=41.
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公司介绍上海捷易生物科技有限公司于年3月由国内外知名学府的多名生命科学和临床医学的从业者始立，专注于新一代技术在遗传病的临床检测以及科研转化两大领域的产业化转化应用。Gemple捷易首次提出从分子诊断到疾病建模，再到转化研究的全新一站式遗传病整体解决方案，为遗传病的精准治疗提供更多机制证据，最终帮助医生和患者寻找更多的治疗上合理方案。Gemple捷易希望与更多一线的临床医生相互交流和学习，一同解决遗传病预防、诊断和治疗中的挑战，携手促进人类健康！
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