近日，發(fā)表在《美國心臟病學(xué)會(huì)雜志-心衰》（JACC: Heart Failure）的一篇名為《Applications of Gene Therapy in Cardiomyopathies》的綜述文章，概述了基因治療在心肌病中的應(yīng)用，并且總結(jié)了基因治療技術(shù)、與腺相關(guān)病毒遞送相關(guān)的毒性風(fēng)險(xiǎn)、正在進(jìn)行的臨床試驗(yàn)和未來的目標(biāo)。目前，已有針對(duì)Danon病、Pompe病、Fabry病、杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良（DMD）、Friedreich共濟(jì)失調(diào)和TTR淀粉樣變性這些心肌病擬表型（Phenocopy）的基因治療，肥厚型心肌?。℉CM）、致心律失常性右室心肌?。ˋRVC）和擴(kuò)張型心肌?。―CM）也將是基因治療在心肌病領(lǐng)域未來的重點(diǎn)發(fā)展方向。
重點(diǎn)HIGHLIGHTS
●基因治療（Gene Therapy）是治療單基因疾病的一種新興技術(shù)，臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中，當(dāng)前已經(jīng)取得了不錯(cuò)的臨床試驗(yàn)結(jié)果；
●臨床試驗(yàn)中出現(xiàn)一些不良事件，包括劑量依賴性免疫反應(yīng)，如肝毒性、獲得性溶血性尿毒癥綜合征和心肌炎；
●心臟特異性、低免疫原性載體和適當(dāng)?shù)拿庖咭种品桨干形赐耆鉀Q；
●樣本量小、置換終點(diǎn)的必要性和缺乏對(duì)照組，使得設(shè)計(jì)臨床試驗(yàn)具有挑戰(zhàn)性。
基因治療策略
基因治療的目的是分別通過基因置換和基因編輯策略引入新基因或?qū)ΜF(xiàn)有基因和/或其調(diào)控部分進(jìn)行遺傳修飾來影響疾病表現(xiàn)（見中心圖）。遺傳物質(zhì)通常通過心肌載體（例如腺相關(guān)病毒9(AAV9)或工程衣殼）遞送。
中心圖. 基因置換和基因編輯
注：在存在功能喪失突變的情況下，基因置換方法提供了基因的功能拷貝?；蚓庉嫾夹g(shù)包括對(duì)預(yù)先存在的基因組進(jìn)行直接修飾，以糾正突變或破壞編碼有毒蛋白質(zhì)的基因。
基因置換策略的目的是提供一個(gè)封閉在適當(dāng)載體中的缺陷基因的功能拷貝，以減輕疾病表型。這種方法用于功能喪失致病性變異，如Danon病和Fabry病。基因編輯策略的目的是在細(xì)胞基因組的天然環(huán)境中修改靶向DNA序列?；蚓庉嫻ぞ呖梢栽谔囟ǖ腄NA位點(diǎn)引入雙鏈或單鏈斷裂，以允許DNA堿基對(duì)的轉(zhuǎn)換、DNA堿基對(duì)缺失、DNA堿基配對(duì)的插入或前述的組合。用于基因編輯的核酸酶的主要類型包括鋅指核酸酶、轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應(yīng)物核酸酶、巨型核酸酶和CRISPR/Cas9（見圖1）。
圖1. 基因組編輯策略
注：（A）核酸酶決定向?qū)NA堿基上的雙鏈DNA斷裂，通常用于破壞靶基因。（B）堿基編輯器通過單鏈斷裂和DNA脫氨酶可以轉(zhuǎn)化堿基——腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鳥嘌呤（G）或胸腺嘧啶（T）（例如，CG轉(zhuǎn)化為TA，AT轉(zhuǎn)化為GC）。（C）轉(zhuǎn)座子可以在靶位點(diǎn)整合大的基因組序列。（D）引導(dǎo)編輯器由與逆轉(zhuǎn)錄酶融合的CRISPR-Cas9結(jié)構(gòu)域組成，并由引導(dǎo)編輯向?qū)NA（pegRNA）引導(dǎo)至靶DNA，該向?qū)NA也編碼所需的編輯。逆轉(zhuǎn)錄酶將模板從pegRNA復(fù)制到DNA中，并結(jié)合到DNA雙鏈體中。sgRNA=單向?qū)NA。
正在進(jìn)行的臨床試驗(yàn)
目前，多項(xiàng)針對(duì)Danon病、Pompe病、Fabry病、杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良（DMD）、Friedreich共濟(jì)失調(diào)和TTR淀粉樣變性這些心肌病擬表型的基因治療的臨床試驗(yàn)，已經(jīng)進(jìn)行或正在進(jìn)行中（見表1，滑動(dòng)查看）
未來展望
基因治療在肥厚型心肌病（HCM）和致心律失常性右室心肌?。ˋRVC）的動(dòng)物模型中顯示出良好的結(jié)果，在擴(kuò)張型心肌?。―CM）小鼠模型中也顯示出良好的結(jié)果。HCM、DCM、ARVC將是基因療法在心肌病治療領(lǐng)域未來重點(diǎn)的發(fā)展方向。
基因治療的前景和挑戰(zhàn)
基因療法可能從根本上改變心肌病治療格局，從旨在限制并發(fā)癥的一種表型特異性、主要為反應(yīng)性的治療模式，轉(zhuǎn)變?yōu)榭赡芫哂兄委熥饔玫膬?nèi)源特異性、主動(dòng)性的治療模式。但基因治療仍然存在重大挑戰(zhàn)，從生物利用度到安全性及臨床研究設(shè)計(jì)等方面?；蛑委熚磥韺难芯康投拘暂d體、免疫抑制劑、臨床設(shè)計(jì)等方向深入研究和解決現(xiàn)存在問題。
參考文獻(xiàn)
Alessia Argiro, Quan Bui, Kimberly N Hong, et.al. Applications of Gene Therapy in Cardiomyopathies. JACC Heart Fail. 2023 Oct 7:S2213-1779(23)00624-8.
往期回顧
《利用多維數(shù)據(jù)對(duì)擴(kuò)張型心肌病進(jìn)行精確分型》
《Circulation：擴(kuò)張型心肌病相關(guān)基因的循證評(píng)估》
《與擴(kuò)張型心肌病相關(guān)的致病變異預(yù)測(cè)兒童心肌炎的預(yù)后》
