在过去十年中,美国食品药品监督管理局(FDA)批准了几种直接调节异常CFTR蛋白的新型药物。药物靶向特定类别的CFTR基因突变。FDA于2019年10月21日批准了Trikafta(Elexacaftor/ tezacaftor/ ivacaftor,tezacaftor/ ivacaftor,vertex Pharmaceuticals)的口服三重疗法,用于2019年10月21日,用于在12岁及以上的患者中治疗CF,年龄至少为1份F508DEL突变的患者。大约90%的CF患者存在此突变。其他3种FDA批准的调节疗法是Kalydeco(Ivacaftor),Orkambi(Lumacaftor/Ivacaftor)和Symdeko(Tezacaftor/Ivacaftor)。临床和经济综述研究所(ICER)进行了系统的文献综述和成本效益分析,以评估这些CFTR调节剂疗法的健康和经济成果。可以在ICER的网站上获得ICER系统文献搜索和协议的完整详细信息,以及经济评估的方法和模型结构。在这里,我们在2020年8月27日在加利福尼亚技术评估论坛的一次公开会议上与关键利益相关者介绍了我们的发现和政策讨论的重点。详细报告可用
文章类型:原始文章目标:囊性纤维化(CF)是一种遗传常染色体隐性疾病,是由囊性纤维化跨膜电导调节剂(CFTR)基因突变引起的。本研究旨在研究外周血单核细胞(PBMC)中CRISPR使用CRISPR对CFTR基因进行CF的遗传修饰。材料和方法:设计了两个单个引导RNA,以靶向CFTR基因中的序列。通过使用荧光显微镜评估绿色荧光蛋白(GFP)表达,检查了PBMC细胞的转染效率。此外,测试了SGRNA-CAS9质粒以靶向CFTR基因。通过PCR和Sanger测序方法评估并确认ΔF508基因修饰。结果:我们的结果表明使用CRISPR/CAS9系统靶向位点特异性基因的可行性。在突变基因座中使用CRISPR校正了33%的样品,并通过NCBI数据库的序列BLAST和手臂基因座外的底漆确认。crispr/cas9方法代表了修复PBMC细胞中CFTR基因突变的有效工具。结论:因此,CRISPR系统可以高效且具有特定的特异性,并为细胞和模型动物的基因工程提供了强大的方法。通常,提出的方法对人类疾病的治疗开辟了新的见解。
基因组编辑方法的发展为基于病因的遗传性疾病治疗方法的开发创造了新的机遇。在这里,我们证明 CRISPR/Cas9 可以纠正囊性纤维化 (CF) 患者来源的 CFTE29o- 细胞和诱导多能干细胞 (iPSC) 中 CFTR 基因的 p.F508del 突变。我们使用了 Cas9、sgRNA 和 ssODN 的几种组合,并测量了内源性 CFTR 基因和含有 p. F508del 突变 CFTR 基因座的共转染质粒的编辑效率。CFTE29o- 细胞中 CFTR 基因中的非同源末端连接 (NHEJ) 频率从等位基因的 1.25% 到 2.54% 不等。内源性 CFTR 基因座中最好的同源定向修复 (HDR) 频率为等位基因的 1.42%。在 iPSC 中,CFTR 基因中的 NHEJ 频率从等位基因的 5.5% 到 12.13% 不等。HDR 效率最高的是等位基因的 2.38%。我们的结果表明,在 CF 患者来源的 iPSC 中使用 CRISPR/Cas9 进行 p.F508del 突变编辑是一种相对罕见的事件,应进行后续细胞选择和培养。
在过去的5年中,一些研究调查了脂质组成和质膜动力学在囊性纤维化贩运中的作用(CF)跨膜电导调节剂(CFTR),阴离子在CF中有缺陷。已经报道了胆固醇和神经酰胺,包括短链的胆固醇和神经酰胺,在质膜中形成CFTR簇中的作用(2),以及由磷脂酰丝氨酸触发的CFTR的稳定性(3)。对细胞膜上CFTR稳定的重要贡献也来自Flippase(4)的作用,该酶是已知的酶调节磷脂在细胞膜上的运动。最近,Bear及其同事证明膜胆固醇在CFTR活性中起着重要作用(5)。尽管这项工作清楚地表明了脂质组成在CFTR运输和活动中的关键作用,但据我们所知,尚未有针对整个脂质体和尚未选择脂质物种的CF相关细胞模型的未靶向脂质分析。高分辨率液相色谱 - 质谱法(LC-MS)代表了非靶向脂质组学的关键资源,因为它允许在生物维泳,细胞和组织中识别和量化数百种单个脂质物种的可能性(6)。脂质组学已应用于许多不同的人体组织,例如大脑(7、8),肝(9),肾脏(10)和肺(11)。令人惊讶的是,与其他“ Ome”相比(12,13),人支气管上皮的脂质组的研究较少。相反,负面很少有论文描述了针对支气管上皮的脂质组学的分析工作(14),而与CF研究相关的大多数脂肪组学工作都是在血浆中(15、16)和BAL液体(17、18)中进行分析和生物标志物发现的。在细胞水平上,除了促进更好的CFTR折叠和贩运外,成功的CFTR救援动作可能与细胞膜的整体脂质组成的重大变化有关,这可能有利于或对比营救本身。几项研究部分解决了这一点:在S1P信号通路(19,20)的最新作品中,提出了鞘脂脂质对CF病理学的消息传递作用的积极影响。
2020 年,约 90% 的 12 岁及以上 CF 患者可以使用高效的囊性纤维化跨膜传导调节剂。这些变革性疗法必将降低发病率并进一步延长寿命。药物开发渠道中充满了解决 CF 疾病大多数方面的疗法。随着生存率和 CF 疗法的进步以及 CF 护理的复杂性增加,药物开发过程变得更加复杂。此外,随着 CF 患者健康状况的改善,检测临床结果的有意义的变化变得更加困难。CF 临床试验的设计变得更加复杂,需要创新方法来继续推进药物开发。本综述概述了从临床前阶段到 IV 期的药物开发。在药物开发的每个阶段的讨论中都融入了与 CF 相关的特殊考虑。 CF 患者迎来了新时代的曙光。随着 CF 治疗的发展,药物开发也必须不断发展,直到所有 CF 患者都能获得一次性治愈方法。
摘要 囊性纤维化是一种致命的遗传性疾病,由 cftr 基因的不同突变引起,该基因编码位于大多数上皮细胞中的氯离子通道。这种蛋白质的异常功能会导致浓稠粘液的形成,从而阻塞相关器官,其中受影响最严重的是肺和胰腺。以前,这种疾病的治疗主要集中于改善症状。由于对这种疾病的分子基础认识的进步,目前已经有了旨在改善蛋白质缺陷或纠正潜在突变的治疗方法。然而,目前尚未找到彻底治愈的方法,为此,人们正在研究应用 CRISPR/Cas9 系统的基因组编辑潜力。然而,在将任何研究应用于临床目的之前,必须就规范人类基因编辑的伦理标准达成国际共识。摘要 囊性纤维化是一种由不同的非xen cftr突变引起的致命遗传性疾病,它编码位于大多数上皮细胞中的氯离子通道。这种蛋白质的异常功能会导致浓稠粘液的形成,从而阻塞相关器官,其中受影响最严重的是肺和胰腺。以前,这种疾病的治疗主要集中于改善症状。由于对这种疾病的分子基础认识的进步,目前已经有了旨在改善蛋白质缺陷或纠正潜在突变的治疗方法。然而,目前尚未找到彻底治愈的方法,为此,人们正在研究利用 CRISPR/Cas9 系统的基因编辑潜力。然而,在将任何研究用于临床目的之前,必须就规范人体细胞使用的道德标准达成国际共识。摘要 囊性纤维化是一种致命的遗传性疾病,由 cftr 基因的不同突变引起,该基因编码位于大多数上皮细胞中的氯离子通道。这种蛋白质的异常功能会导致浓稠粘液的形成,从而阻塞相关器官,其中受影响最严重的是肺和胰腺。以前,这种疾病的治疗主要集中于改善症状。由于对这种疾病的分子基础认识的进步,目前已经有针对性的治疗方法来改善蛋白质缺陷或纠正潜在的突变。然而,目前尚未找到彻底治愈的方法,为此,正在研究应用 CRISPR / Cas9 系统的基因组编辑潜力。然而,在将任何研究应用于临床之前,必须达成一项有关规范人类基因编辑的伦理规范的国际协议。关键词:囊性纤维化、CFTR 蛋白、CRISPR/Cas9、基因编辑。
1. Mehta G、Macek M、Mehta A,欧洲注册工作组。欧洲囊性纤维化:EuroCareCF 对 35 个国家的人口统计数据的分析。J Cyst Fibros。2010;9:S5-21。2. De Boeck K、Vermeulen F、Dupont L。囊性纤维化的诊断。Presse Med。2017;46:e97-108。3. Goetz D、Ren CL。囊性纤维化的综述。Pediatr Ann。2019;48:e154-e161。4. ECFS 患者注册年度数据报告 [Internet]。 2017。可访问网址:https://www.ecfs.eu/sites/default/files/general-conte nt-images/working-groups/ecfs-patient-registry/ECFSPR_Repor t2017_v1.3.pdf 5. Kerem BS、Zielenski J、Markiewicz D 等人。在与囊性纤维化基因的两个假定核苷酸(ATP)结合折叠相对应的区域中鉴定突变。美国国家科学院院刊。1990;87:8447-8451。 6. Boucher RC。囊性纤维化肺病发病机制概述。Adv Drug Deliv Rev。2002;54:1359-1371。 7. Quinton PM。囊性纤维化:碳酸氢盐分泌受损和粘液增多症。柳叶刀。2008;372:415-417。8. Shah VS、Meyerholz DK、Tang XX 等。气道酸化引发囊性纤维化小鼠的宿主防御异常。科学。2016;351(6272):503-507。9. Kunzelmann K、Schreiber R、Hadarn HB。囊性纤维化中的碳酸氢盐。J Cyst Fibros。2017;16:653-662。10. 囊性纤维化突变数据库 [Internet]。可访问:http://www. genet.sickkids.on.ca 11. Kerem E、Viviani L、Zolin A 等。与囊性纤维化患者 FEV1 下降相关的因素:ECFS 患者登记分析。欧洲呼吸杂志。2014;43:125-133。12. Boyle MP、Sabadosa KA、Quinton HB、Marshall BC、Schechter MS。美国囊性纤维化基金会临床实践基准项目的主要发现。BMJ Qual Saf。2014;23:i15-i22。13. Lebecque P、Leonard A、De Boeck K 等人。早期转诊至囊性纤维化专科中心对呼吸系统结果有影响。J Cyst Fibros。2009;8:26-30。14. Castellani C、Duff AJA、Bell SC 等人。ECFS 最佳实践指南:2018 年修订版。J Cyst Fibros。2018;17:153-178。 15. Chotirmall SH、Smith SG、Gunaratnam C 等。雌激素对粘液性假单胞菌和囊性纤维化加重的影响。N Engl J Med。2012;366:1978-1986。16. Liou TG、Elkin EP、Pasta DJ 等。囊性纤维化患者肺功能的逐年变化。J Cyst Fibros。2010;9:250-256。17. Waters VJ、Stanojevic S、Sonneveld N 等。与囊性纤维化患者肺部加重治疗反应相关的因素。J Cyst Fibros。2015;14:755-762。
结果:90个基因组的移植将卵母细胞编辑为替代母亲,导致30只活出生的幼崽。APN报告了两个靶向CFTR突变和6个非靶CFTR突变。选择了三个后代作为基因型的创始人,概述了下面的基因型。将每只创始人大鼠转移到阿德莱德,并与局部采购的正常Sprague Dawley大鼠配对,并分析了第一代后代的基因型。然后育出了确定的杂合大鼠,以产生包括CF动物在内的第二代后代。