迈向一次性精准治疗:利用CRISPR基因编辑靶向血管生成素样蛋白3(ANGPTL3)治疗血脂异常

《Signal Transduction and Targeted Therapy》:CRISPR gene editing of angiopoietin-like 3: toward one-time precision therapy for dyslipidaemia

【字体: 时间:2026年03月05日 来源:Signal Transduction and Targeted Therapy 52.7

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  为解决ASCVD患者传统降脂疗法(如他汀、PCSK9抑制剂)后血脂控制不佳、需长期服药且依从性差等难题,Laffin等人开展了一项针对肝源靶点ANGPTL3的首个in vivoCRISPR-Cas9基因编辑疗法(CTX310)的1期临床研究。结果显示,单次输注CTX310可安全、持久地降低LDL-C和TG水平,为血脂管理提供了一种潜在的一次性、终生获益的治疗新范式。

  
心血管疾病,特别是动脉粥样硬化性心血管疾病(Atherosclerotic Cardiovascular Disease, ASCVD),至今仍是全球头号健康杀手。尽管我们已经拥有他汀类药物、PCSK9抑制剂等多种“武器”,但仍有相当一部分患者在全力治疗后,其“坏胆固醇”(低密度脂蛋白胆固醇,LDL-C)和甘油三酯(TG)水平依然居高不下,心血管风险持续存在。这就像一个“打地鼠”游戏,传统疗法需要患者长期、甚至终身坚持用药,而一旦因各种原因中断,血脂水平便会反弹,前功尽弃。那么,有没有可能找到一种能够一劳永逸,通过一次性治疗就能实现长久乃至终生血脂控制的方法呢?科学家的目光投向了我们的基因。研究发现,自然界中存在一类幸运儿,他们天生携带一种名为ANGPTL3(血管生成素样蛋白3)基因的“失活”变异。这种变异不仅不会损害他们的健康,反而赋予了他们极低的血脂水平和显著降低的心血管疾病风险。这提示我们,ANGPTL3蛋白是一个理想的、可被安全抑制的“代谢开关”。虽然已有针对此靶点的单抗和RNA(如siRNA)疗法,但它们需要反复用药,成本和依从性问题依然存在。于是,基因编辑技术,特别是被誉为“基因剪刀”的CRISPR-Cas9系统,成为了实现一次性永久干预的终极梦想。发表在《Signal Transduction and Targeted Therapy》杂志上的一项研究,首次将这个梦想带入了临床现实。研究人员开发了一种名为CTX310的体内基因编辑疗法,旨在通过一次性给药,永久“敲除”肝脏中的ANGPTL3基因,从而实现对血脂的持久调控。
研究人员开展这项研究,主要依赖以下几个关键技术:1. 体内CRISPR-Cas9基因编辑系统:将编码Cas9酶的mRNA和靶向ANGPTL3基因的单向导RNA(sgRNA)共同封装。2. 肝靶向脂质纳米颗粒递送系统:利用特制的脂质纳米颗粒(LNP)包裹并递送上述CRISPR组件,使其能够被肝脏细胞特异性摄取。3. 针对难治性血脂异常患者的临床队列:研究招募了来自澳大利亚、新西兰和英国的15名患有难治性高胆固醇血症或高甘油三酯血症的成年患者,他们基线LDL-C平均值较高,且多数伴有ASCVD或家族性高胆固醇血症,代表了临床未满足的需求。4. 单次剂量递增的I期临床试验设计:通过单次静脉输注不同剂量(0.1-0.8 mg/kg)的CTX310,评估其安全性和初步疗效。
研究结果主要分为以下几个方面:
  1. 1.
    早期安全性良好:在整个剂量递增的I期临床试验中,CTX310表现出令人鼓舞的早期安全性。未发生剂量限制性毒性或与治疗相关的严重不良事件。未观察到早期输液反应、延迟的免疫信号或新发的全身性症状,初步排除了LNP相关毒性和特发性免疫反应的可能。
  2. 2.
    显著的降脂疗效:接受最高剂量治疗的患者在给药后60天内,表现出ANGPTL3蛋白水平的显著降低和相应的血脂改善。其中,LDL-C降低高达48.9%,TG降低55.2%,非高密度脂蛋白也呈现相似幅度的下降。这种同时显著降低LDL-C和TG的“双重效应”,是大多数现有单一通路降脂药物难以企及的。
  3. 3.
    作用机制验证:该研究从概念上验证了利用LNP递送CRISPR系统至肝细胞,进而实现对ANGPTL3基因的精准编辑并永久降低其蛋白表达的可行性。通过解除ANGPTL3对脂蛋白脂肪酶(LPL)和内皮脂肪酶的抑制,基因编辑解锁了比大多数单通路药物更广泛的代谢益处。
这项研究的结论和意义十分深远。Laffin等人的工作提供了令人信服的早期证据,证明单次输注体内CRISPR-Cas9疗法能够安全、大幅度地降低人类的致动脉粥样硬化脂蛋白水平。这标志着血脂管理和ASCVD预防策略向“一次性、持久性”基因治疗迈出了关键一步。CTX310代表了迈向基于基因组的精准心脏代谢疗法的激动人心的一步,并凸显了CRISPR技术从罕见病向广泛流行疾病领域扩展的变革性潜力。
然而,研究团队也审慎地指出,目前的研究样本量小,随访时间有限。基因编辑的长期耐久性、潜在的肝毒性、免疫激活、低频脱靶编辑以及潜在的促癌后果等问题,可能需要数年的观察才能完全显现。特别是在肝脏环境中,损伤、再生和克隆性肝细胞扩增可能放大罕见的突变事件。因此,长期的、包含系列基因组分析和临床结果判读的安全性监测至关重要。
此外,疗效在参与者中存在差异,这可能反映了肝脏脂肪变性程度、炎症状态、LNP摄取效率以及脂质代谢相关种系变异等因素的综合影响。未来的研究需要整合多组学数据,以阐明疗效异质性的来源,并优化患者选择和给药方案。
这项研究也引发了对这种一次性、不可逆疗法临床定位的深入思考。其永久性带来了前所未有的持久获益,但也要求极其精确的患者选择。它应该仅限于患有严重单基因血脂异常的患者,还是在现有疗法效果不佳后使用?或者,考虑到慢性治疗依从性差的普遍挑战,它是否可以作为早期干预策略,通过一次性的决定性治疗来克服长期血脂管理的障碍?这些问题需要未来的比较效益研究、终身心血管风险模型和严格的成本效益分析来回答。
总之,这项研究开启了心脏代谢医学的新纪元,在这个时代,基因水平的纠正,而非长期的药理学抑制,可能定义未来的长期疾病预防。现在的挑战在于,如何将这一非凡的概念验证,转化为可靠、安全且可及的治疗现实。
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