CRISPR-Cas介导的CRB1相关视网膜营养不良的碱基编辑方法

编者按：CRB1是一种参与细胞间粘附连接复合体功能的重要蛋白，CRB1基因的突变与多种临床表型各异的视网膜变性相关，包括视网膜色素变性（RP）、Leber先天性黑矇（LCA）、锥杆营养不良、黄斑营养不良、中心凹的视网膜劈裂。CRB1基因的致病变异会导致严重的儿童视网膜退化，导致成年早期失明。目前尚无获批的治疗方法，而传统的腺相关病毒载体基因治疗方法受到 CRB1 大小超过载体承载能力以及存在多种 CRB1 亚型的挑战。在第二十四届欧洲视网膜专家学会年会（Euretina 2024）上，来自英国的Hoda Shamsnajafabadi教授，在自由论文区展示了一项CRISPR-Cas介导的CRB1相关视网膜营养不良的碱基编辑方法，该论文荣获Euretina最佳自由论文，获得Euretina前任主席Alistair Laidlaw教授颁奖。

在该研究中作者描述了 3 种 CRB1 变体，包括一种以前未报道过的新型变体，这些基因变异导致视网膜变性。作者还提供了一种 CRISPR-Cas 介导的 DNA 碱基编辑策略作为未来潜在的治疗方法。对CRB1相关视网膜变性的创新治疗开拓具有重要价值。

图1.CRB1基因及其蛋白结构示意图

该研究为回顾性病例系列研究。对受试者进行了临床分析和遗传评估，包括通过视网膜成像进行深度表型分析。使用计算机模拟分析来预测新变异的致病性并确定这些变异是否适合 DNA 碱基编辑策略。

病例 1 是一名 24 岁的男性，表现为视锥-视杆营养不良和视网膜增厚，这是 CRB1 视网膜病变的典型症状。患者的中央外层视网膜结构相对完好，双眼最佳矫正视力 (BCVA) 为 60 个 ETDRS 字母。基因检测显示9号外显子中存在复合杂合变异：c.2843G>A，p.(Cys948Tyr) 和一种新型变异 c.2833G>A，p.(Gly945Arg)，经计算机分析预测该变异可致病。

病例 2 和病例 3 是两兄弟，年龄分别为 20 岁和 24 岁，他们表现出严重的视锥-视杆营养不良和外核层严重破坏。病例 2 的 BCVA 降低至手动，病例 3 的 BCVA 降低至 42 个 ETDRS 字母。病例 2 还有大量视网膜内积液，这在 CRB1 视网膜病变中很常见，但口服乙酰唑胺治疗效果良好。基因检测发现两兄弟均存在c.2234C>T, p.(Thr745Met)变异。作为G-A和C- T变异体，这三种变异体均适合腺嘌呤碱基编辑器 (ABE)，在病例 1 变体中靶向正向链，在病例 2 和 3 中靶向反向链。c.2843G>A型的KKH-nSaCas9-ABE8e、c.2833G>A型的nSaCas9-ABE8e和c.2234C>T型的KKH-nSaCas9-ABE8e都检测到可用的PAM位点。

研究结论

在本病例系列中，研究者报告了三种致病性 CRB1 变异，包括一种新型 c.2833G>A 变异，与早发性视锥-视杆营养不良有关。研究强调了这种疾病的严重性和快速进展，并提出了腺嘌呤碱基编辑器作为这种严重致盲疾病未来的潜在治疗方法。碱基编辑技术的持续研究和进步为解决这些挑战提供了希望，并释放了基因组编辑在治疗伴有先天性视网膜异常的严重进行性视网膜疾病方面的治疗潜力。随着碱基编辑技术的进一步完善和优化，碱基编辑技术可以针对个体患者独特的遗传特征提供个性化和精准的医学方法，最终改善患者的生活质量和视力预后。尽管有一些限制，碱基编辑的潜在好处显而易见，可以大大改善这些疾病的治疗，值得投入更多探索。