高光坪教授：CRISPR无疤基因编辑纠正遗传病中的DNA突变

来自麻省大学医学院的一组研究人员提出了一种基因组编辑新策略，可以用于纠正小鼠模型中引起人类遗传疾病??的DNA突变。

这一研究成果公布在8月13日Nature Biotechnology杂志上，领导这一研究的是麻省大学医学院的高光坪教授。高教授是当今全球基因治疗领域的领导者之一，他早年毕业于四川大学华西药学院，从事基因治疗研究20余年，特别是在腺相关病毒（AAV）基因治疗研究领域取得了杰出成就。文章的第一作者为王丹（Dan Wang）博士。

高光坪教授表示，“这一进展将有助于研发可以用于治疗多种遗传疾病的新型治疗方案”，他们研究的第一步是构建了具有两种不同突变基因拷贝的小鼠，用以模拟患者的基因组成。

遗传性疾病的患者通常携带两种不同的突变基因拷贝，一种来自母亲，另一种来自父亲，然而，研究这些疾病的小鼠模型几乎总是带有相同的突变。

研究人员利用重组腺相关病毒载体将基因组编辑“机器”——Cas9/sgRNA系统传递到小鼠体内。这种基因组编辑系统能促进遗传物质的重组，产生两个新的基因拷贝，其中一个是无突变的，具有治疗作用的。对于许多遗传性疾病来说，一个功能基因拷贝就足以支持正常的细胞功能。

“我们证明了这种方法在两种疾病中发挥了作用：遗传性I型酪氨酸血症（Hereditary tyrosinemia type I, HT1），以及称为Hurler综合征的溶酶体贮积病，”王博士说。

遗传性I型酪氨酸血症是一种遗传性酪氨酸代谢障碍疾病。该疾病是由酪氨酸降解途径中的终末酶、延胡索酰乙酰乙酸水解酶（Fah，fumarylacetoacetate hydrolase）基因突变，导致酪氨酸代谢障碍而引起的常染色体隐性遗传病。

而Hurler综合征患者体内缺乏用于分解骨骼和组织大分子结构单元的一种关键酶。随着这些大分子不断累积，它们可损伤器官，导致一系列问题，包括脑部功能退化、心脏问题、听力和视力受损和面容丑陋等。如果没有接受酶替代疗法或血液或骨髓移植，先天性Hurler综合征儿童患者通常会在十岁前死亡。

最新这种治疗性基因组编辑策略具有几个优点，比如设计的灵活性，与不同突变的兼容性，因此可能适用于更多患者，并且更好的安全性——因为它避免了对靶基因产物引入不希望的突变，实现无疤基因编辑。

王博士表示希望新的治疗方法未来能适用于患有各种遗传疾病的患者。

高光坪教授 是美国麻省大学医学院终身讲席教授、麻省大学医学院红瑞基因治疗中心主任、《Human Gene Therapy》专业杂志主编，是当今全球基因治疗领域的领导者之一。

他于1982 年毕业于四川大学华西药学院，从事基因治疗研究20余年，特别是在腺相关病毒（AAV）基因治疗研究领域取得了杰出成就，发表研究论文200余篇，申请美国/国际专利330余项（120余项已授权），与全球基因治疗的先驱James Wilson教授及四川大学魏于全院士等合作，先后发现了近千种新型腺相关病毒（Adeno-associated virus, AAV)，部分已被广泛用于靶向基因治疗研究。作为美国著名的基因治疗公司Voyager Therapeutics的四位创始人之一，研发的治疗Canavan disease（海绵状脑白质营养不良病)的AAV基因治疗药物已被FDA批准并进行了首例"Expanded Excess" 临床应用。

高光坪教授还建立了多个中美国际合作项目，选培了包括四川大学华西临床医学院27名学生在内的近80名中国医学院校高年级医学生赴美国著名医学院临床医院接受临床一线技能培训，为四川大学在麻省医学院包括诺奖得主Craig Mello教授在内的7个顶尖实验室选陪了20多名从事基础和转化医学研究的科学家，接受和推荐了许多国内的优秀学生和青年学者去美国留学，促成了在四川大学举办的每两年一次的中美基因及细胞治疗国际学术会议等，为学校的学术交流、科学研究和人才培养等做出了重要贡献。