常規(guī)的基因治療是將正?；虻腸DNA序列或是有治療價(jià)值的基因（例如，CRISPR相關(guān)的基因編輯工具）通過一定的方式導(dǎo)入人體靶細(xì)胞內(nèi)，達(dá)到替代或者修復(fù)內(nèi)源缺陷基因、治療疾病的目的。遞送基因非生理水平或者異位表達(dá)都可能會(huì)導(dǎo)致毒性副作用。盡管基因編輯可以實(shí)現(xiàn)生理水平的基因表達(dá)水平，但基因編輯工具的編碼基因過大和免疫原性仍然是巨大的挑戰(zhàn)。

無義突變，即蛋白編碼序列中，有義密碼子變?yōu)樘崆敖K止密碼子（premature termination codon，PTC）的 DNA 突變，引發(fā)了大約11%的人類遺傳病。

抑制性 tRNA（suppressor-tRNA）能夠誘導(dǎo)無義突變的通讀，它與天然 tRNA 的序列大部分相同，但它的反密碼子（anticodon）通過堿基配對(duì)原則可以識(shí)別終止密碼子（UAG、UGA、UAA）。因此當(dāng)核糖體在翻譯過程中遇到 PTC 時(shí)，sup-tRNA可以引入對(duì)應(yīng)的氨基酸到正在合成的肽鏈中，誘導(dǎo)通讀從而獲得有功能的全長蛋白。

美國麻省大學(xué)T.H.Chan醫(yī)學(xué)院高光坪教授、王丹教授作為共同通訊作者在 Nature 在線發(fā)表了題為：AAV-delivered suppressor tRNA overcomes a nonsense mutation in mice 的研究論文。

該論文報(bào)道了首次研發(fā)重組腺相關(guān)病毒（rAAV）體內(nèi)遞送無義突變抑制性tRNA治療平臺(tái)（AAV-NoSTOP）的研究，極大地?cái)U(kuò)展了基因治療藥物的應(yīng)用策略。

研究團(tuán)隊(duì)首次成功地利用重組腺相關(guān)病毒（rAAV）將抑制性 tRNA（sup-tRNA）導(dǎo)入體內(nèi)，誘導(dǎo)蛋白翻譯在無義突變處的通讀，在黏多糖貯積癥I型（MPS-I，Hurler綜合征）UAG無義突變小鼠模型上取得了長期穩(wěn)定安全的療效。MPS-I是由于溶酶體中α-L-艾杜糖醛酸酶（α-L-iduronidase，IDUA）活性降低或缺乏，導(dǎo)致黏多糖無法在溶酶體中分解，逐漸貯積，造成多系統(tǒng)異常。這種遺傳病的發(fā)病率大約在十萬分之一。MPS-I UAG無義突變小鼠模型可以很好地模擬病人表型，并且成熟的生化指標(biāo)測(cè)量實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚍奖愕囟垦芯緼AV-NoSTOP在全身各組織器官中的效率，驗(yàn)證這項(xiàng)治療平臺(tái)的療效及安全性。

研究團(tuán)隊(duì)通過改造近同源的tRNA得到能夠荷載相應(yīng)氨基酸的sup-tRNA。

首先，通過體外報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)證實(shí)了sup-tRNA對(duì)PTC的有效通讀和相應(yīng)氨基酸在翻譯過程中的插入；

其次，在病人成纖維細(xì)胞中的研究表明，與誘導(dǎo)通讀的氨基糖苷類藥物遺傳霉素G418相比，sup-tRNA更加高效地特異性誘導(dǎo)UAG無義突變的通讀，且在正常終止密碼子處發(fā)生通讀的概率更低；

第三，重組腺相關(guān)病毒遞送的sup-tRNA可以在全身多個(gè)組織器官中恢復(fù)部分α-L-艾杜糖醛酸酶活性，降低粘多糖過度貯積。長程跟蹤實(shí)驗(yàn)顯示，重組腺相關(guān)病毒遞送的sup-tRNA的療效可以持續(xù)超過半年以上；

第四，sup-tRNA的治療沒有影響體內(nèi)內(nèi)源的tRNA穩(wěn)態(tài)，病理學(xué)研究以及小鼠的生理生化指標(biāo)均正常，說明rAAV-sup-tRNA是一種較為安全的基因治療策略。

美國在1983年頒布的《孤兒藥法案》中，首次提出了罕見病的概念。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國有近7000種罕見病，保守估計(jì)患者在2000萬以上。罕見病中的絕大部分為遺傳病，傳統(tǒng)的藥物對(duì)這些疾病療效有限，基因治療的出現(xiàn)為這些疾病的治愈帶來了希望。

“rAAV轉(zhuǎn)導(dǎo)的sup-tRNA是一種全新的翻譯通讀治療策略，適應(yīng)癥廣泛，有文獻(xiàn)報(bào)道，已在近1000個(gè)不同的人類基因中發(fā)現(xiàn)了7500多個(gè)無義突變；如果為每一種無義突變引起的疾病設(shè)計(jì)獨(dú)特的基因治療策略，這將是一項(xiàng)耗費(fèi)驚人的項(xiàng)目。而我們開發(fā)的sup-tRNA通讀治療策略，同一種sup-tRNA有可能對(duì)許多種不同的，但由同一種PTC引起的疾病起效；并且能夠在無義突變處精確引入與正?；蚓幋a的相同的氨基酸或是需要的氨基酸。與傳統(tǒng)的基因替代療法相比，rAAV轉(zhuǎn)導(dǎo)的sup-tRNA策略無需提供可能超過rAAV包裝限制的、可能引發(fā)免疫反應(yīng)或具有細(xì)胞毒性的外源蛋白基因，是一種非常有價(jià)值的基因治療新策略?！?論文第一作者張躍評(píng)論道。（世聯(lián)博研(Bioexcellence) 世聯(lián)博研Bioexcellence）

小編推薦會(huì)議  2022基因治療與核酸藥物開發(fā)高峰論壇

http://meeting.世聯(lián)博研Bioexcellence/2021Gene