研究基因编辑技术治疗小鼠长QT综合征的效果
批准号:
82070258
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
王永明
依托单位:
学科分类:
心肌损伤、修复、重构和再生
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
王永明
中文摘要
先天性长QT综合征(LQTS)是一种常染色体遗传性心脏病,需要终身用药。基因编辑技术可以在体内纠正遗传突变,具有长期治疗效果。申请人前期建立了多个长QT综合征的干细胞模型,并且开发出了简单高效的基因编辑技术。在本项目前期试验中,已经将病人特异的突变引入到小鼠Scn5a基因中,建立了长QT综合征小鼠模型。本项目拟研究两种基因编辑技术对小鼠模型的治疗效果,具体研究内容包括:1)利用碱基编辑技术对小鼠模型进行治疗,评估对心脏的编辑效率和治疗效果;2)利用新出现的引导编辑技术(Prime editing)对小鼠模型进行治疗,评估对心脏的编辑效率和治疗效果;3)研究治疗过程中是否会引发心律紊乱。本研究将为先天性长QT综合征的基因治疗提供依据,也为其他先天性心肌病的治疗提供借鉴。
英文摘要
Congenital long QT syndrome (LQTS) is an autosomal inherited heart disease, which requires lifelong medication. Genome editing technology can correct genetic mutation in vivo and has long-term therapeutic effect. The applicant has previously established several stem cell models of long QT syndrome and developed simple and efficient gene editing techniques. In the preliminary experiment of this project, the patient specific mutation has been introduced into the SCN5A gene of mice to establish a long QT syndrome mouse model. This project plans to study the therapeutic effect of two genome editing technologies on mouse model, the specific research contents include: 1) using base editing technology to treat mouse model and evaluate the editing efficiency and therapeutic effect on the heart; 2) using the novel prime editing technology to treat the mouse model and evaluate the editing efficiency and therapeutic effect on the heart; 3) to study whether there will be arrhythmia during the treatment. This study will provide the basis for gene therapy of congenital long QT syndrome and other congenital cardiomyopathy.
遗传性心律失常是导致死亡的主要原因之一,约占猝死总数的12%至20%。编码心脏离子通道和相关蛋白的基因中的致病性变异(PVs)会损害其转录、组装、转运和门控,导致长QT综合征(LQTS)、短QT综合征、Brugada综合征等多种心血管疾病。虽然已经开发出一些策略来预防心律失常和猝死,但它们往往会引起副作用。因此,LQTs迫切需要一种永久性治愈疗法。迄今为止,预防遗传性心律失常最有希望的疗法是使用基因编辑工具直接靶向突变基因来消除遗传性病变。.碱基编辑器,包括腺嘌呤碱基编辑器(ABE)和胞嘧啶碱基编辑器(CBE),是目前最安全、最有效的潜在临床应用的基因编辑工具。它们是由Cas9的切口酶版本与核苷酸脱氨酶酶融合而成,使用CRISPR向导RNA(gRNA)结合到目标序列,并精准地将一个DNA碱基突变为另一个。碱基编辑器可以潜在地纠正ClinVar数据库中60.6%的致病性单核苷酸多态性(G>A或T>C)。我们团队曾使用ABE来纠正肥厚型小鼠心脏中的Myh6病理性变异,这突出了碱基编辑治疗疾病的大潜力。.为了研究碱基编辑器是否可以治疗遗传性心律失常,我们选择了编码心脏钠通道α亚单位(Nav1.5)的SCN5A基因作为靶点。SCN5A的病理性变异可能导致LQT3、布鲁加达综合征、病态窦房结综合征和心脏传导障碍。NM_000335.5(SCN5A):c.3908C>T(p.Thr1304Met)错义变异将SCN5A(钠通道蛋白5亚基α)蛋白编码1304位密码子的苏氨酸替换为甲硫氨酸,该变异已在LQTS患者中发现。多种研究表明,携带T1304M序列变异的患者细胞中QT间期延长和钠电流改变。我们将此序列变异引入Scn5a并生成LQT3小鼠模型(Scn5aT1307M突变),该模型显示QT间期延长。我们通过全细胞膜片钳进一步检查了心肌细胞中的钠电电流。结果显示,与野生型(WT)心肌细胞相比,Scn5aT1307M心室心肌细胞的晚期钠电流密度增加。我们用双腺相关病毒(AAV)递送的ABE治疗小鼠模型,在心脏转录水平上纠正高达99.20%的T1307M病理性变异,并改善了心律失常。这些结果表明,使用双AAV9-ABE递送系统的基因编辑有望用于LQT3治疗。
利用CRISPR-Cas12b干预小鼠肥厚型心肌病的机制研究
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批准号:82370254
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项目类别:面上项目
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资助金额:49万元
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批准年份:2023
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负责人:王永明
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依托单位:
MicroRNA调控人源心肌细胞增殖的分子机理研究
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批准号:81870199
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2018
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负责人:王永明
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依托单位:
利用基因组编辑技术建立长QT综合征干细胞模型
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批准号:81370302
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2013
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负责人:王永明
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依托单位:
国内基金
海外基金