Nature | 体内碱基编辑新突破!团队靶向治疗神经发育障碍,改善自闭症样行为
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摘要

               

由染色质重塑基因突变导致的神经发育障碍(如Snijders Blok-Campeau综合征,SNIBCPS)目前缺乏针对性治疗方法。2026年2月,上海交通大学仇子龙团队联合复旦大学程田林团队、上海交通大学医学院附属新华医院李斐团队在《Nature》期刊发表 了题为:In vivo base editing of Chd3 rescues behavioural abnormalities in mice 的研究论文。

               

研究首次通过构建人源化小鼠模型,利用新型腺嘌呤碱基编辑器(TeABE)并在出生后通过静脉注射双AAV载体递送至大脑,成功修正了致病突变,恢复了CHD3蛋白水平,改善了小鼠的自闭症样行为及认知缺陷。此外,在非人灵长类动物中通过鞘内注射同样实现了高效的脑内碱基编辑,为该技术的临床转化提供了可行性依据。

                    

                                 

 一、研究背景

                  

Snijders Blok-Campeau综合征(SNIBCPS)是一种由CHD3基因致病性突变引起的常染色体显性遗传病,主要特征包括全面发育迟缓、智力障碍、语言障碍、运动功能缺陷,并常伴有自闭症谱系障碍(ASD)。多数病例由单核苷酸突变导致,目前缺乏有效的病因学治疗手段。

               

CRISPR-Cas9技术虽能进行基因编辑,但其引起的DNA双链断裂可能带来基因组损伤风险。碱基编辑作为新一代基因编辑工具,可无需切断DNA双链即实现单个碱基的精确转换(如A•T→G•C),在多种遗传病小鼠模型中已展现出治疗潜力,但用于出生后神经发育障碍的治疗尚未得到验证。

                             

 二、研究方法

              

(一)动物模型构建  

                      

研究团队构建了携带Chd3\(^{hR1025W/+}\)突变的人源化小鼠模型,该模型重现了SNIBCPS的关键特征,包括CHD3蛋白水平降低、社交行为异常、认知缺陷及运动协调障碍。

                           

(二)碱基编辑器设计与递送  

             

开发了一种新型腺嘌呤碱基编辑器——TeABE(TadA嵌入的ABE),具有高特异性、低旁观者编辑活性的特点。采用双腺相关病毒(dual AAV)系统包裹TeABE,通过静脉注射实现全脑递送。

                            

(三)非人灵长类动物实验  

                   

通过鞘内注射方式将AAV9递送的TeABE注入非人灵长类动物体内,评估其脑内转导效率和编辑重建效果。

                           

 三、主要结果

                    

(一)高效精确的体内碱基编辑  

                 

   在 Chd3hR1025W/+小鼠模型中,静脉注射双AAV递送的TeABE后,多个皮层和海马区均实现了高效且特异性的A•T→G•C校正,旁观者编辑活性极低。

                  

                   

(二)蛋白水平与行为表型恢复  

             

经过碱基编辑治疗的小鼠,其脑内CHD3蛋白水平恢复正常,同时观察到认知能力显著改善,自闭症样行为(如社交缺陷、重复刻板行为)和运动功能异常均得到缓解。

                        

(三)非人灵长类动物中的可行性验证  

              

在非人灵长类动物中,鞘内注射双AAV递送的TeABE实现了广泛的神经元转导和高效的碱基编辑器重建,未报告明显毒性反应,支持了该策略向临床转化的潜力。

                    

                         

 四、结论与展望

                  

该研究首次证明:

                  

- 出生后大脑中实施精确的单碱基编辑仍可有效恢复CHD3蛋白剂量和功能,逆转SNIBCPS相关神经行为表型;

- 体内碱基编辑是治疗CHD3相关神经发育疾病(如SNIBCPS)的可行策略;

- 该策略为其他单基因神经发育障碍的治疗提供了通用性框架。

                 

未来研究需进一步评估碱基编辑的长期安全性、脱靶效应及在更大动物模型中的表现,但当前结果无疑为遗传性神经发育障碍的病因学治疗开辟了新路径。

                              


 

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