利用锌指核酸酶治疗RHO相关常染色体显性视网膜色素变性的非突变特异性基因插入疗法

root 提交于 周六, 07/18/2026 - 20:47
目的:由视紫红质基因(rhodopsin gene,RHO)突变引起的常染色体显性视网膜色素变性(RHO-adRP)是最常见的遗传性视网膜营养不良之一。迄今已鉴定出近100种不同的致病变异,RHO-adRP 的突变异质性极高,严重限制了突变特异性治疗策略的临床适用性。我们旨在开发一种不依赖特定突变的基因插入疗法,该疗法采用由锌指核酸酶 ZF-ND1 介导的同源非依赖性靶向整合(homology-independent targeted integration,HITI),靶向人 RHO 5'-UTR,并验证其临床前疗效、安全性、概念验证及作用机制验证。 方法:我们构建了两种5型腺相关病毒载体(AAV serotype 5,AAV5):一种编码 ZF-ND1 配对核酸酶(AAV5-ZFN),另一种携带治疗性供体盒(AAV5-RHO),并通过视网膜下联合注射递送。针对 RHO 5'-UTR 的 ZF 配对通过体外验证进行设计与优化;AAV 载体优化和机制验证在来源于人诱导多能干细胞(hiPSC)的视网膜类器官中进行;纵向概念验证性疗效和安全性在携带人源化 RHO-T17M 的大鼠疾病模型中通过6个月光学相干断层扫描(OCT)进行评估;作用机制验证则在非人灵长类视网膜中开展。 结果:我们鉴定出一对 ZF-ND1,其切割效率与此前已在小鼠视网膜中验证可用于 HITI 介导编辑的 SpCas9 RNP 相当,并优化了 ZF 阵列组成和核定位信号(NLS)构型,以提高编辑效率,尤其是在终末分化的光感受器中。HITI 介导的供体整合在多种细胞类型及不同 ZFN:供体比例下均得到证实。在人源化大鼠疾病模型中,该治疗载体在6个月时可实现外核层(ONL)保存,其中 AAV5-ZFN:AAV5-RHO 比例为 1:1 和 1:2 时,ONL 厚度均维持在保护阈值以上。在非人灵长类视网膜中,于成功治疗的个体中,发生 HITI 编辑的杆状光感受器比例超过了 20% 的治疗性校正阈值。 结论:上述结果支持将该治疗载体推进至首次人体临床试验,作为一种不依赖特定突变的插入疗法,适用于所有 RHO-adRP 患者,而不受具体致病变异类型的限制。

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利用锌指核酸酶进行针对 RHO 相关常染色体显性视网膜色素变性的非突变特异性基因插入治疗

Akishi Onishi, Tetsushi Sakuma, Michiko Mandai, Takashi Watanabe, Takaho Endo, Wataru Nomura, Aiko Ishimaru, Ken-ichi Inoue, Junki Sho, Yoko Ohigashi, Yuki Nakano, Kazushi Yasuda, Atsuta Ozaki, Akiko Maeda, Chikako Morinaga, Tetsuo Itoh, Yuji Inomata, Yukihide Momozawa, Takashi Yamamoto, Hiroshi Kiyonari, Seiji Hori, Masayo Takahashi

doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.13.738123

Akishi Onishi 1 VCGT Inc.,日持有人为作者/资助方,其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 本作品依据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议 提供。

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发布于 2026 年 7 月 17 日。

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bioRxiv 2026.07.13.738123; doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.13.738123

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Akishi Onishi, Tetsushi Sakuma, Michiko Mandai, Takashi Watanabe, Takaho Endo, Wataru Nomura, Aiko Ishimaru, Ken-ichi Inoue, Junki Sho, Yoko Ohigashi, Yuki Nakano, Kazushi Yasuda, Atsuta Ozaki, Akiko Maeda, Chikako Morinaga, Tetsuo Itoh, Yuji Inomata, Yukihide Momozawa, Takashi Yamamoto, Hiroshi Kiyonari, Seiji Hori, Masayo Takahashi

bioRxiv 2026.07.13.738123; doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.13.738123


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.13.738123v1?rss=1

🏷️ 基因治疗 锌指核酸酶 HITI基因插入 视网膜色素变性 RHO基因