1.重要研究进展！基因编辑技术用于耳聋治疗

2021-07-08报道，近日，复旦大学附属眼耳鼻喉科医院李华伟和舒易来耳聋基因治疗团队联合中国农业科学院深圳农业基因组研究所左二伟研究员，在Molecular Therapy上发表了题为 Gene editing in a Myo6 semi-dominant mouse model rescues auditory function 的论文。该研究以模拟人源突变的显性遗传性耳聋小鼠模型为对象，利用CRISPR/Cas9基因编辑系统（SaCas9-KKH系统），针对突变位点（Myo6，c.1325G>A ，p.C442Y）筛选出了特异且高效编辑的gRNA2，然后利用新发现的高效感染内耳毛细胞的腺相关病毒AAV-PHP.eB将SaCas9-KKH-Myo6-g2基因编辑治疗体系递送至Myo6WT/C442Y耳聋小鼠模型的内耳，实现了在体原位特异性地敲除了Myo6 p.C442Y突变等位基因，并在长达 5 个月的时间内，可观察到听觉功能的恢复。这是国际上首个利用CRISPR/Cas9技术针对Myo6基因突变导致的遗传性耳聋进行治疗，并获得成功的研究，是基因编辑技术用于遗传性耳聋治疗的重要研究进展，为遗传性耳聋基因治疗临床转化提供了坚实的科学依据。

2.CRISPR基因编辑新突破：可治疗罕见遗传病

2021-07-02 报道，德国马克斯·普朗克病原学研究所的Emmanuelle Charpentier博士以及美国加州大学伯克利分校的Jennifer A. Doudna博士因发现了CRISPR基因编辑 / Cas9基因剪刀而获得2020年诺贝尔化学奖。正如人们所说的那样，这一革命性的发现为整个生物技术领域提供了无限可能。

CRISPR基因编辑擅长修复实验室培养细胞的疾病突变。但是使用 CRISPR来治疗大多数遗传病患者，需要清除一个巨大的障碍：将分子剪刀（酶）直接注射到病变的细胞中，实现DNA切割。

近日，临床表明，研究人员将 CRISPR 药物注射到患有一种罕见遗传病(转甲状腺素运载蛋白淀粉样变性病)患者血液中，在其中三个人中，它几乎阻止了肝脏产生毒蛋白。相关研究结果发表在《NEJM》(新英格兰医学杂志)，题为“CRISPR-Cas9 In Vivo Gene Editing for Transthyretin Amyloidosis”。虽然现在就断定 CRISPR 治疗能否会缓解这种遗传病还为时过早，但今天报告的初始数据令人兴奋的是，这种治疗可能是一次性的、终生的。宾夕法尼亚大学的基因编辑研究员和心脏病专家 Kiran Musunuru 表示，“这些结果令人震惊，它超出了我所有的预期。”

这项工作也标志着开发基于mRNA (信使RNA，细胞自然生成的蛋白质生成指令) 疗法的一个里程碑。合成mRNA在新冠疫苗开发方面的成功（两种 COVID-19 疫苗开发基于mRNA），这些疫苗被提供给数百万人以对抗冠状病毒大流行，许多公司正在研究其他 mRNA 疫苗和药物。Moderna联合创始人之一、卡罗林斯卡研究所(Karolinska Institute)心血管研究员Kenneth Chien表示，这种新疗法包括一种编辑CRISPR两种成分之一的mRNA，“开始了 CRISPR 和 mRNA 领域的融合”。疫苗巨头Moderna研发出基于mRNA新冠疫苗，同时也在开发mRNA药物。

原文：https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2107454

3.英国拟放宽对基因编辑动植物的限制

2021-07-07报道， 2019年鲍里斯·约翰逊当选英国首相时，承诺要将英国生物技术从反转基因的规则中解放出来。 5 月 26 日，据《科学》杂志报道，英国政府将于 6 月 17 日宣布关于基因编辑的决定，一些基因编辑动植物的测试和商业化将变得更加容易，经过基因编辑的动植物在进行试验和商业审批前可能不再需要详细的申请和审查。新政策仅适用于英格兰地区，其他地区（苏格兰、威尔士和北爱尔兰）仍自主决定如何监管基因编辑生物。相比之下，在欧洲，任何商业化的转基因生物，无论它是如何产生的，都要面临欧洲食品安全局冗长的风险评估，并且必须在种植前得到大多数成员国的批准。 2018 年，欧洲法院重申，基因编辑生物需要与其他转基因生物一样受到监管审查。

4.开发并优化了新的基因组编辑工具-SpaCas9，并将之应用于动物模型的构建和体内基因治疗

2021-07-07报道，赖良学/李占军课题组长期致力于基因编辑技术的优化及其在人源化动物模型中的应用。2021年6月23日，该组在Molecular Therapy上发表研究型文章Versatile and efficient in vivo genome editing with compact Streptococcus pasteurianus Cas9，开发并优化了新的基因组编辑工具-SpaCas9，并将之应用于动物模型的构建和体内基因治疗。

由于目前广泛使用的基因组编辑工具SpCas9超过4.7kb，难以应用于All-in-one AAV介导的基因治疗；而其他小Cas9也面临着复杂PAM限制、特异性等问题。因此，研究者重新鉴定和优化了一种小Cas9基因编辑系统-SpaCas9，其具有独特的NNGYRA PAM，扩大了小Cas9的靶向范围。经过对SpaCas9载体的密码子优化，对Scaffold和Spacer长度的优化，显著提高了基因编辑效率。经平行比较，SpaCas9介导的基因敲除效率与目前代表性的SaCas9和SauriCas9相当。此外，SpaCas9介导的CBE和ABE系统也都能有效地在人细胞和小鼠胚胎中进行碱基编辑，设计的SpaCas9-HF版本显著提高了特异性。研究者还进一步确定了AcrIIA5，AcrIIA6，AcrIIA16能有效抑制SpaCas9及其碱基编辑器，可作为SpaCas9的调节开关。

为了证明SpaCas9系统的实用性，研究者通过mRNA显微注射技术成功构建了白化病的基因编辑小鼠。此外，将SpaCas9及其相应sgRNA进行 All-in-one AAV包装有效的编辑了成体小鼠肝脏的Pcsk9基因，降低了血清胆固醇水平，证明了该系统应用于基因治疗的潜力。

动物科学学院博士研究生刘志权，陈思宇为论文共同第一作者。赖良学，李占军教授为共同通讯作者。

5.首个体内CRISPR基因编辑临床试验结果公布

6月26日，Intellia和Regeneron联合宣布，两家公司开发的体内CRISPR-Cas9基因组编辑疗法NTLA-2001治疗转甲状腺素蛋白淀粉样变(ATTR)I期临床研究获得积极中期数据。

中期结果显示，第28天，0.1 mg/kg剂量组血清TTR蛋白水平较基线平均降低了52%，而0.3 mg/kg剂量组-血清TTR蛋白水平降低了87%。这是首个支持人体体内CRISPR基因组编辑的安全性和有效性临床试验数据。该研究中期数据已在2021年周围神经学会(PNS)年会上公布，并发表在《新英格兰医学杂志》上。

甲状腺素运载蛋白淀粉样变性或ATTR淀粉样变是一种罕见的进展性、致命性疾病。遗传性ATTR (ATTRv)淀粉样变是指患儿出生时TTR基因发生突变，导致肝脏产生结构异常的转甲状腺素(TTR)蛋白，并发生错误折叠。这些受损蛋白质在体内形成淀粉样蛋白，造成心脏、神经和消化系统等多种组织严重并发症。ATTRv淀粉样变主要表现为多发性神经病变(ATTRv- pn)，可导致神经损伤，或心肌病(ATTRv- cm)，可导致心力衰竭。

目前治疗ATTR淀粉样变的策略包括稳定TTR四聚体形式(diflunisal或tafamidis)或通过降解TTR信使RNA (mRNA)抑制TTR蛋白合成(inotersen或patisiran)来减少淀粉样蛋白的生成。这些疗法可以缓解症状、改善功能并延长寿命，但需长期服药，因此受到限制。对于patisiran，长期治疗导致糖皮质激素和抗组胺药物的持续使用，并且接受TRR稳定剂的患者会发生疾病进展。Inotersen伴有严重的副作用，包括肾小球肾炎和血小板减少；而使用聚集的规则间隔短回文重复序列和相关的Cas9内切酶(CRISPR-Cas9)系统来实现体内基因编辑成为潜在的替代mRNA靶向基因沉默新的方法。

2012年，Intellia创始人之一Jennifer Doudna与合作伙伴Emmanuelle Charpentier开发了CRISPR/Cas9基因组编辑工具，因此而获得了2020年诺贝尔化学奖。CRISPR/Cas9基因编辑可以对患者的染色体进行永久性、精确的改变，并修复潜在的基因突变，而更传统的基因治疗通常是将一个基因非永久性复制入患者细胞。CRISPR/Cas9的这些特性与其他基因治疗和昂贵的早期基因组编辑技术(如锌指核酸酶和转录激活因子样效应物核酸酶)相比，具有显著的治疗优势。

NTLA-2001是一种新型基于体内基因编辑的CRISPR-Cas9疗法，由一种具有肝靶向性的专属脂质纳米颗粒(LNP)递送系统组成，携带靶向人TTR的单一引导RNA (sgRNA)和化脓性链球菌Cas9 mRNA序列。旨在通过静脉输注，沉默肝细胞中的TTR，单次给药后减少野生型和突变型TTR的生成。

此次公布的中期数据包含目前在英国和新西兰进行的I期试验中两个单次剂量递增队列中6名ATTRv-PN患者，3例患者接受0.1 mg/kg 单剂NTLA-2001治疗，3例接受0.3 mg/kg单剂NTLA-2001。NTLA-2001可使患者血清TTR呈剂量依赖性降低，第28天测定结果显示，0.1 mg/kg剂量组3例患者血清TTR平均降低52%，0.3 mg/kg剂量组3例患者平均降低87%，其中1例患者降低96%。相比之下，ATTRv-PN标准护理患者需接受长期治疗，通常TTR可降低约80%。

两个剂量组纳入中期分析的6例患者对NTLA-2001耐受性普遍良好，至28天未出现严重不良事件，实验室检查未见肝脏或凝血功能异常。

鉴于NTLA-2001目前为止的安全性和耐受性，NTLA-2001的剂量递增研究正在进行中，以确定更高剂量能否使致病蛋白水平进一步降低，从而可能产生更有意义的临床效益。截至目前评估NTLA-2001剂量水平为1 mg/kg的第3个队列研究正在积极推进。

在确定了该研究剂量递增部分推荐剂量后，Intellia预计将在今年晚些时候开展I期试验的第2部分——单剂量扩展队列研究。在完成I期试验后，该公司计划开展针对ATTR淀粉样变多发性神经病和心肌病的关键研究。

“首个临床数据表明，只需静脉注射一次CRISPR，我们便可以通过精确编辑体内靶细胞治疗遗传性疾病。试验的中期结果支持了我们的信念，即单剂NTLA-2001具有终止和逆转ATTR毁灭性并发症的潜力，” Intellia 总裁兼首席执行官John Leonard博士说，“通过NTLA-2001，我们克服了CRISPR/Cas9靶向转运至肝脏的挑战，也开启了用我们的模块化平台治疗一系列其他遗传疾病的大门，我们计划迅速推进和扩充我们的管线。这些数据使我们相信，我们正在真正开启医学的新时代。

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