基因療法可在患者先天性失明數十年後恢復其夜視能力
據賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院謝伊眼科研究所的研究人員稱,患有遺傳性兒童失明的成年人在接受一種實驗性基因療法後的幾天內,夜間視力得到了顯著恢復。這些患者患有萊伯先天性失明症(LCA),這是一種由GUCY2D基因突變引起的先天性失明。
該研究結果發表在《iScience》雜誌上。研究人員按照臨床試驗方案,將含有健康形式基因DNA的AAV基因療法注入每個患者的一隻眼睛的視網膜。每位患者在治療後的幾天內,接受治療的眼睛的桿狀感光細胞介導的視覺功能都有明顯的提高。人眼在弱光下的視覺能力大部分來自於桿狀細胞,它們對光線非常敏感。
研究主要作者、賓夕法尼亞大學眼科教授塞繆爾-雅各布森博士說:”這些令人興奮的結果表明,在某些LCA病例中,光傳導的基本分子機制在很大程度上保持完整,因此,即使在失明幾十年後,也可以進行基因治療。”
每4萬名新生兒中就有一名患有LCA,這是最常見的先天性失明狀況之一。雖然視力喪失的程度可能因不同的LCA患者而異,但所有這類人從出生後的頭幾個月開始都會出現大量的視覺障礙。有二十多個基因的功能失調可導致LCA。
高達20%的LCA病例是由GUCY2D基因突變引起的,GUCY2D基因編碼的是視網膜光感受器細胞中”光傳導級聯”所需的一種關鍵蛋白,該過程將光轉化為神經元信號。先前的成像研究表明,這種形式的LCA患者往往有相對保留的光感受器細胞,特別是在桿狀物豐富的區域,暗示如果存在功能性的GUCY2D,基於桿狀物的光傳導可以重新發揮作用。去年報告的低劑量基因療法的早期結果與這一想法一致。
研究人員在兩名患者身上使用了較高劑量的基因療法,一名19歲的男子和一名32歲的婦女,他們有特別嚴重的基於桿狀的視覺障礙。在白天,這些病人有一些視覺功能,儘管大大受損,但在晚上,他們實際上是失明的,對光的敏感度比正常人要低1萬到10萬倍。
研究人員只對每位患者的一隻眼睛進行了治療,因此接受治療的眼睛可以與未接受治療的眼睛進行比較,以衡量治療效果。視網膜手術是由托馬斯·杰斐遜大學和威爾斯眼科醫院的眼科教授Allen C. Ho博士進行的。測試顯示,在這兩名患者中,接受治療的眼睛在弱光條件下對光線的敏感度提高了數千倍,大大糾正了原來的視覺缺陷。研究人員總共使用了9種互補的方法來測量患者的光敏感度和功能性視力。這些方法包括在弱光條件下對房間導航技能的測試和對光的不自主瞳孔反應的測試。測試結果一致顯示,基於桿狀感光細胞的弱光視力有了很大的改善,而且患者還注意到他們在日常生活中的功能改善,例如”現在可以在黑暗中辨認物體和人”。
同樣引人注目的是治療後的快速改善。研究的共同作者、賓夕法尼亞大學眼科研究教授Artur V. Cideciyan博士說:”在8天內,這兩名患者已經顯示出可測量的療效。”
對研究人員來說,這些結果證實了GUCY2D基因療法能恢復基於桿狀體的光感受器功能,並表明GUCY2D-LCA患者的基於桿狀體的功能障礙更嚴重,可能會從該療法中獲益最多。實際的信息是,在篩選LCA候選人和在整個治療試驗中監測他們時,應該強調桿狀感光細胞視覺的測量。
研究人員說,這些發現還強調了一個顯著的事實,即在一些嚴重的先天性視力喪失的患者中,介導視覺的視網膜細胞網絡在很大程度上仍然是活的和完整的,只需要重新提供一種缺失的蛋白質就可以重新開始工作,或多或少是立即開始。
了解更多:
https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(22)01546-2