重磅！AVV基因疗法有望治愈天使综合症丨医麦猛爆料
2021年10月27日/医麦客新闻 eMedClub News/--天使综合征（Angleman syndrome，AS）是一种罕见的脑部疾病，在欧美人群患病率为1/24000～1/12000，我国多为散发报道，平均发病率为1/16000。患病儿童有严重的智力障碍、语言障碍、癫痫发作、行走和睡眠障碍，以及缄默症，脸上始终带着笑容，因此也称为快乐木偶综合征。该疾病已被列入了中国第一批罕见病名录。
该病首次发病在患儿大约六个月大时能发现，患儿表现为发育迟缓。但是，天使综合征的独特临床特征要等到一年后才显现出来，并且可能需要数年时间才能对正确的临床诊断产生明显影响。虽然AS患者拥有正常寿命，但需要持续护理而且无法独立生活。AS常被误诊为自闭症或脑瘫，随着年龄增长症状有可能改善。
天使综合征是由位于15号染色体上的UBE3A基因突变或缺失导致的单基因遗传病。它比经典的单基因疾病如囊性纤维化和镰状细胞性贫血更为复杂。通常，普通人每个基因都有两个拷贝（一个来自父亲，一个来自母亲）基因，这一对基因也被称为等位基因。然而，UBE3A基因比较特殊，来自父亲的该拷贝基因并不表达，处于沉默状态，成熟的神经元通常只表达来自母亲的拷贝基因，如果来自母亲的出现问题，就会导致患上天使综合征。
▲图片来源：网络
更加复杂的是，正常情况下，神经元表达的UBE3A基因有两个不同的变体，一种是短型，一种是长型，二者比例大约为3:1。
对于这种复杂的遗传疾病，目前还没有有效的治疗方法，但随着基因治疗技术的不断发展，给该疾病的治愈带来了希望。
近日，美国北卡罗来纳大学的研究团队在《JCI Insight 》期刊上发表了题为：Dual-isoform hUBE3A gene transfer improves behavioral and seizure outcomes in Angelman syndrome model mice 的研究论文。
该研究团队使用腺相关病毒（AAV）载体递送的基因治疗，将治疗性UBE3A基因递送到天使综合征小鼠模型的大脑，并成功修复了其运动缺陷、癫痫发作和其他神经系统症状，且没有明显的副作用。这为进一步进行灵长类动物实验和人体临床试验奠定了基础。
首先，研究团队设计构建了天使综合征小鼠模型，该小鼠模型缺乏来自母体UBE3A的拷贝基因，与患有天使综合征的人类一样，这些小鼠在出生后在其神经元中无法表达UBE3A蛋白，并在生命的最初几个月中出现了运动缺陷、癫痫发作和其他神经系统症状。
接着，研究团队构建了一个UBE3A的双转录本基因载体，可以同时转录表达为两个不同长度版本的UBE3A蛋白，当它在神经元中表达时，会以接近正常的3:1的比例产生短版本和长版本的UBE3A蛋白。然后将这种治疗性UBE3A基因装载到腺相关病毒（AVV）中（使用PHP.B血清型），再将其注射到新生天使综合征模型小鼠大脑中的脑室。
▲试验机理图解（图片来源：[1]）
试验证实了载体携带的UBE3A在注射后的几天内就会在整个天使综合征模型小鼠大脑的神经元中变得活跃，其水平与正常基因相似。这种治疗恢复了小鼠的运动技能学习和基本的挖掘、挖洞和筑巢行为。未经处理的小鼠出现了常见的天使综合征损伤。与未接受治疗的小鼠相比，接受治疗的小鼠对实验性诱发的癫痫发作没有变得那么敏感，重要的是，没有显示任何明显的副作用。
▲小鼠新生儿ICV注射PHP B / hUBE3Aopt可改善AS小鼠运动
和行为障碍（图片来源：[1]）
▲小鼠新生儿ICV注射PHP B/hUBE3Aopt可减轻AS小鼠癫痫发作易感性（图片来源：[1]）
该研究的第一作者Matt Judson博士（Philpot实验室的一名研究助理，进行了大部分的试验）说：“这是一个概念验证研究,但是如果这些早期的结果被转化到临床,他们将改善天使综合征患者的生活质量。”
但该研究存在一定的局限性。首先，研究中的治疗时机很难在临床上体现。小鼠的新生儿期对应人类妊娠后期的妊娠期。试验过程中，考虑到从AAV转导到载体表达会出现滞后，很可能在P7时（相当于人类足月妊娠的时间点）将HUBE3A蛋白重新引入大脑。通常，AS诊断是基于从6个月（1岁）开始的突出呈现的临床特征，因此根据目前的诊断实践，该研究在建模早期干预方面是理想化的。
因此研究人员正在计划进一步设计试验方法，将在小鼠和猴子身上进行更多的测试，以优化剂量和递送方法，最终在有希望的安全结果之前进行人体临床试验。如果这种疗法可用，研究人员预计它也许能够给任何年龄的人带来好处，但是可能会带来不同的益处。
Philpot说："越早治疗效果越好，从出生到4岁之间是一个理想的时间范围，在此期间恢复大脑中的UBE3A基因，应该会带来明显的治疗效果。“
此前，美国北卡罗来纳大学 Mark Zylka 领导的研究团队开发了一种激进的CRISPR基因疗法，通过向子宫内胎儿大脑注射AAV病毒介导的CRISPR基因编辑系统，以达到治愈天使综合症的目的。