每年全球有4万人因病毒性角膜炎失明,这一难题在上海被破解

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原标题:每年全球有4万人因病毒性角膜炎失明,这一难题在上海被破解记者 黄景源

原标题:每年全球有4万人因病毒性角膜炎失明,这一难题在上海被破解

每年全球有4万人因病毒性角膜炎失明,这一难题在上海被破解

图片来源:图虫创意

记者 黄景源

在全球范围内,每年约有150万个单纯疱疹病毒性角膜炎复发案例,造成至少4万人失明。

单纯疱疹病毒(HSV)是人类最常见的病原体,在人群中的感染极为普遍。无疫苗可用,无药物根治,使其成为至今仍未被攻克的医学难题。

现在,这一医学难题有了突破口。

近日,上海交通大学系统生物医学研究院教授蔡宇伽和复旦大学附属眼耳鼻喉科医院副主任医师洪佳旭通力合作,在基因编辑治疗领域取得重大突破。

每年全球有4万人因病毒性角膜炎失明,这一难题在上海被破解

继2021年1月4日《自然-生物医学工程》(Nature Biomedical Engineering)发表该研究团队相关成果后,北京时间1月12日凌晨,《自然·生物技术》(Nature Biotechnology)杂志也发表了相关成果和操作技术。

每年全球有4万人因病毒性角膜炎失明,这一难题在上海被破解

据了解,HSV根据抗原特性不同可分为HSV-1和HSV-2两种血清型,HSV-1的感染可引起多种疾病。若眼角膜被HSV-1感染,会引起疱疹性基质性角膜炎(HSK),这是导致感染性失明的首要原因。

部分病毒性角膜炎患者能通过接收角膜移植恢复透明,但危机并未解除。

HSV-1在角膜上皮原发性感染并生产复制后,会沿逆行方向通过眼神经到达三叉神经节。在那里,它们建立了一个病毒贮库。一旦重新激活,疾病便会复发和恶化。在全球范围内,估计每年有150万个角膜HSV复发案例,至少造成4万人失明。

如何在保证安全的基础上,直接降解病毒的基因组,甚至从根源上“剔”除潜伏的HSV ?

蔡宇伽与洪佳旭的研究团队,通过将利用基因编辑和递送技术的融合,发明了全球首创的原创性基因治疗递送载体——类病毒体-mRNA。

蔡宇伽介绍称,作为一种慢病毒载体,它可以高效感染几乎所有的细胞,而其中的非病毒成分mRNA又具备瞬时性的特点。

“该技术解决了让基因编辑体细胞治疗的最大技术瓶颈——递送技术,有望打通基因编辑体内治疗的最后一公里。”蔡宇伽表示。

利用该递送技术,研究团队进行了CRISPR基因编辑治疗病毒性角膜炎的临床前研究,在急性和复发感染的小鼠模型中,实现了从角膜到三叉神经节的逆行运输,终于将潜藏在神经节的HSV-1病毒库清除。

为了证明治疗技术的抗病毒效果,研究团队采用了预防型、治疗型和复发型三种不同的小鼠感染模型,发现在这三种不同的HSV感染模型上,HSV-1的复制均得到了有效阻止,防止了疱疹性基质性角膜炎的发生。

此外,研究者利用捐献者角膜也观察到该技术可以有效清除HSV-1病毒。

该项治疗技术的英文全称是“HSV-1-Erasing Lentiviral Particles”。于是,研究团队将其命名为“HELP”,期待这种全新的抗病毒疗法能够帮助难治性病毒性角膜炎患者,让他们有机会重获光明。

每年全球有4万人因病毒性角膜炎失明,这一难题在上海被破解

蔡宇伽(右)与洪佳旭。

特邀评论员、阿斯利康(瑞典)基因治疗项目高级科学家李松沅博士总结称:“该项技术不仅解决了传统递送平台存在的尺寸限制,而且将基因编辑工具的表达载体由长期存在的DNA替换成了瞬时表达的mRNA,极大地提高了工具使用的灵活性和安全性。”

病毒性角膜炎并非无药可医,但无论是阿昔洛韦(ACV)等小分子抗病毒药物还是角膜移植,都无法对潜伏的疱疹病毒库起到任何限制作用,使其成为难以根治之症。该项研究便为治疗此类顽疾提供了全新的解决思路。

作为中国首个基因治疗方面的原创性抗病毒新技术,“HELP”从细胞水平研究到动物水平研究,再到捐献者角膜研究,都实现了步骤完备、论证可靠的临床前研究。

特邀评论员、中山大学中山眼科中心副主任袁进教授表示,将基因编辑运用于单疱病毒性角膜炎的治疗是从0到1的创新突破。该研究证实,在单疱病毒性角膜炎动物模型上通过基因编辑可抑制HSV病毒的转运和复制,有希望成为一种病毒性角膜炎的全新疗法,解决病毒性角膜炎复发这一临床难题。

据了解,在复旦大学附属眼耳鼻喉科医院伦理委员会的论证及许可下,洪佳旭团队正在主持开展基于本项技术的初期可控的临床应用研究。未来或将应用拓展至其他遗传性眼科疾病的治疗上。