"治療法"ではなく"ショック":エレクトロポレーションにより,肝細胞遺伝子編集療法における疾患特有の制約が明らかになった
Callie Clark1, Menam Pokhrel1, Benjamin Arthur1
1Department of Bioengineering, Clemson University, Clemson, SC 29634, USA.
シトクロームP450酸化還元酵素 (Cypor) を標的にするCRISPR- Cas9遺伝子編集は,電解とアセトアミノフェン選択で,家族性高コレステロール症では有効ではありません. サイポールの欠乏はコレステロール代謝を阻害し,マウスの治療効果を阻害する.
科学分野:
- 遺伝子療法 と 編集
- ヘパトロジー と 肝臓 疾患
- 代謝障害
背景:
- 以前の研究では,シトクロームP450酸化還元酵素 (Cypor) によるCRISPR- Cas9による中断とアセトアミノフェン (APAP) による治療により,フェニルケトノニアのマウスモデルが救出されたことが示された.
- 家族性高コレステロール症 (FH) は,高LDLコレステロールによって特徴づけられる遺伝的代謝疾患であり,心血管疾患のリスクを高めます.
- サイトクロームP450酸化還元酵素 (Cypor) は,コレステロール代謝を含む様々な代謝過程において重要な役割を果たします.
研究 の 目的:
- Cyporを標的とするCRISPR- Cas9リボヌクレオプロテインの電解媒介による肝細胞への伝達を調査する.
- ホモジゴス家族性高コレステロール血症 (Ldlr-/-) のマウスモデルにおける遺伝子編集された肝細胞のAPAP誘発によるインビボ選択の有効性を評価する.
- FHの治療におけるCyporノックダウンの治療可能性を評価する.
主な方法:
- サイポルを標的とするCRISPR- Cas9リボヌクレオプロテインを野生型の肝細胞に電解する.
- Ldlr-/- マウスに遺伝子編集された肝細胞の肝内移植
- アセトアミノフェン (APAP) を一時的に投与して,Cypor欠乏性肝細胞の選択的な膨張を誘導する.
- 肝臓細胞の移植,脂質プロファイル (LDLコレステロール,トリグリセリド),動脈硬化症の発達の評価
主要な成果:
- 脂質ナノ粒子と比較して,エレクトロポーレーションにより高い配送効率を達成した.
- APAPで治療されたLdlr-/- マウスでは,Cypor欠乏性肝細胞の有意な移植 (最大13%) が観察され,対照群では移植は最小でした.
- Cypor欠乏性肝細胞の移植により,LDLコレステロールとトリグリセリドが低下したが,動脈硬化や肝硬化症は予防されなかった.
- 肝臓での持続的な脂質蓄積が観察され,コレステロールのクリアランスに影響するCypor欠乏に起因した.
- Ldlr-/- マウスでは,編集されていないネイティブ肝細胞によって,Cypor機能の喪失を補うことができなかった.
結論:
- CRISPR- Cas9媒介によるCyporノックダウンとAPAP誘発の選択は,家族性高コレステロール症の有効な治療策ではありません.
- Cyporはコレステロール代謝に不可欠であり,その欠乏はFHモデルにおける潜在的な利益よりも悪影響を及ぼします.
- エレクトロポーレーションは肝臓疾患における遺伝子編集戦略を評価するための貴重な方法である.
- 遺伝的な代謝性肝疾患の治療戦略は,すべてに合う"つの解決策ではなく,個別化されたアプローチを必要とします.
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