黃錦海/周行濤團隊使用AAV介導(dǎo)的CRISPR基因編輯治療角膜新生血管
角膜新生血管(Corneal Neovascularization)是一種重要致盲性眼部病變,全世界每年發(fā)病人數(shù)高達140萬。角膜是視覺系統(tǒng)的重要屈光結(jié)構(gòu),角膜的無血管性對于保持角膜透明非常重要。正常情況下,角膜是免疫豁免器官,沒有血管和淋巴管。然而,在感染、過敏、創(chuàng)傷、免疫排斥、缺血、缺氧和化學(xué)損傷等病理因素的作用下,角膜緣血管網(wǎng)形成新的毛細血管。這些新生血管侵入角膜并導(dǎo)致角膜基質(zhì)渾濁、角膜表面不規(guī)則、角膜瘢痕和水腫、脂質(zhì)沉積、光阻塞和視力喪失。
正常健康角膜的抗血管生成因子和促血管生成因子保持穩(wěn)定平衡。一旦促血管生成的因子強于抗血管生成因子,角膜就會產(chǎn)生病理性新生血管。血管內(nèi)皮生長因子A(VEGFA)是重要的血管生成因子,VEGFA的表達上調(diào)是角膜新生血管重要的原因。因此,VEGFA是角膜新生血管的治療靶點。
然而,傳統(tǒng)的抗VEGFA藥物(例如小分子抑制劑、抗VEGFA抗體)的效果有限,不穩(wěn)定,作用時間短,并可能引起不良反應(yīng)。因此,角膜新生血管的治療仍然是一個重大挑戰(zhàn)。
近日,復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院黃錦海/周行濤團隊與暨南大學(xué)附屬深圳眼科醫(yī)院雷和田教授團隊、溫州醫(yī)科大學(xué)附屬眼視光醫(yī)院王勤美教授團隊合作,在 Advanced Science 期刊發(fā)表了題為:Genome Editing VEGFA Prevents Corneal Neovascularization In Vivo(體內(nèi)基因組編輯VEGFA阻止角膜新生血管生成)的研究論文。
該研究首次利用腺相關(guān)病毒(AAV)介導(dǎo)的CRISPR-Cas9基因編輯VEGFA在體內(nèi)治療角膜新生血,為利用CRISPR基因編輯策略治療此類眼部疾病奠定了基礎(chǔ)。
CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)為治療人類疾病提供了新機會,美國FDA以批準(zhǔn)了一款CRISPR-Cas9基因編輯療法用于治療β-地中海貧血和鐮狀細胞病。
在這項研究中,研究團隊探索了在小鼠中使用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)來抑制VEGFA的表達,從而抑制小鼠角膜新生血管的形成。
該研究顯示,使用CRISPR-Cas9基因編輯系統(tǒng)靶向敲除VEGFA,可以在體外抑制人臍靜脈內(nèi)皮細胞(HUVEC)的增殖、遷移和血管形成。更重要的是,結(jié)膜下注射雙AAV病毒載體遞送的SpCas9/sgRNA-VEGFA系統(tǒng),可以阻斷角膜縫線誘導(dǎo)的VEGFA、CD31和α-平滑肌肌動蛋白的表達,以及小鼠角膜新生血管的形成。這項研究首次為通過基因編輯方法治療角膜新生血管奠定了堅實基礎(chǔ)。
該研究進一步表明,通過CRISPR-Cas9基因編輯來抑制眼組織中的VEGFA表達,不會影響視網(wǎng)膜功能,且并未影響身體的各個器官,這些結(jié)果證實了結(jié)膜下注射靶向VEGFA的雙AAV病毒載體遞送的CRISPR-Cas9系統(tǒng)后沒有可檢測到的毒性作用。
總的來說,該研究使用CRISPR-Cas9基因編輯系統(tǒng)敲除VEGFA基因來治療小鼠縫線誘導(dǎo)的角膜新生血管。據(jù)悉,這是一項利用AAV介導(dǎo)的CRISPR-Cas9基因編輯系統(tǒng)在體內(nèi)治療角膜新生血管的研究,為利用CRISPR基因編輯策略治療此類眼部疾病奠定了基礎(chǔ)。
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