武大殷昊团队实现体内先导编辑70%效率:单次注射治遗传病

生物前沿📰综合整理📅2026-09-22 0 阅读

9月18日,武汉大学殷昊教授团队在Nature Biomedical Engineering发表论文:通过对pegRNA进行密集RNA基序修饰,他们把体内先导编辑prime editing的效率提升到了近70%——单次脂质纳米颗粒LNP注射,就在小鼠肝脏实现了目标位点近70%的编辑效率。这一体内先导编辑效率纪录,为遗传病的一次性治愈带来了新希望。

先解释一下技术背景。先导编辑是David Liu实验室2019年提出的新一代基因编辑技术。它把Cas9切口酶和工程化逆转录酶融合成一个蛋白,配合一条特殊设计的pegRNA——这条RNA既负责定位基因组靶点,又携带需要写入的新遗传信息。与传统CRISPR-Cas9相比,先导编辑不切断DNA双链,理论上更安全,而且可以精准替换任意碱基、插入短片段、删除小段序列。

但先导编辑有个老问题:体内效率低。在体外细胞里效率可以做到30%到50%,但打到动物体内,尤其是通过LNP这种非病毒递送方式,效率经常掉到个位数。主要瓶颈有两个:一是pegRNA进入细胞后容易被核酸酶降解;二是逆转录出来的新链不容易和基因组DNA杂合成功。

殷昊团队的解法是修饰pegRNA。他们在pegRNA的骨架上引入了一系列经过化学修饰的RNA基序(包括假尿苷、N1-甲基假尿苷、2-O-甲基等)。这些修饰有两个作用:①保护RNA不被体内的RNA酶快速降解;②降低RNA触发天然免疫反应的概率,减少副作用。同时他们优化了LNP的脂质配方和给药剂量,让更多编辑复合物精准到达肝细胞。

70%这个数字意味着什么?很多遗传病的治疗不需要100%编辑所有细胞——只要关键组织里有足够比例的细胞恢复正常功能,症状就会大幅改善。比如遗传性家族性高胆固醇血症,肝脏里只要有30%到40%的肝细胞恢复LDL受体功能,血液胆固醇就能降到正常范围。70%的效率意味着治疗余量非常充足,未来临床剂量还有下调空间,安全性更好。

这类治疗的想象空间:①肝脏代谢病。家族性高胆固醇血症、血友病、肝豆状核变性、α-1抗胰蛋白酶缺乏症……这些疾病的病变都在肝脏,而LNP天然靶向肝脏,是先导编辑最先落地的适应症。②罕见遗传病。地中海贫血、镰刀型贫血、某些类型的肌营养不良,未来都可能通过一次LNP注射完成治疗,不需要骨髓移植。③心血管慢病。如果能在肝脏里长期编辑PCSK9基因,就能长期降低坏胆固醇,相当于打一针管一辈子的降血脂针。

距离临床还有多远?从小鼠数据到人体试验,一般需要3到5年。殷昊团队这项研究目前在小鼠模型中验证,下一步需要在更大动物(非人灵长类)上确认安全性和效率。国内做体内基因编辑的团队还有北京大学生科院、上海科技大学、邦耀生物等,竞争激烈但方向一致——让基因编辑从昂贵的一次性疗法变成可及的常规治疗。

体内基因编辑的递送技术对比。目前主流的体内递送有两条路线:AAV病毒载体和LNP脂质纳米颗粒。AAV的优势是表达时间长、免疫原性低,但包装容量有限,不能携带大的编辑工具;LNP的优势是包装容量大、可重复给药,但在肝脏以外的组织靶向性还不够好。殷昊团队这次的工作,是在LNP路线上把效率推到了新高度。

对中国生物医药行业的意义。过去基因治疗领域的核心专利基本被欧美掌握,中国公司更多是做跟随式改良。殷昊团队这次的工作,在pegRNA修饰这一核心环节上做出了原创性贡献,未来可能产生一系列自主专利,打破海外专利壁垒。

距离上市还有多远?从动物实验到人体上市,一般需要8到10年。殷昊团队的成果目前在小鼠上验证,下一步是非人灵长类动物实验,然后是IND申报、一期临床、二期三期。乐观估计,第一个基于这项技术的疗法可能在2032年前后上市。

对生物专业学生的启示:这项工作看起来是修饰RNA,实际上融合了分子生物学、药剂学、生物信息学多个学科。如果你是生物、生医工、药学专业的学生,未来想进入基因治疗行业,建议重点学习三个方向:①RNA化学修饰;②LNP/AAV等递送系统;③基因编辑工具的工程化改造。这三个方向是未来十年生物医药行业的高薪赛道。基因编辑的故事正在从能不能编辑变成怎么安全有效地编辑到人身上。武大团队这次把效率推到70%,是这个方向上的关键一步。希望在未来五年内,我们能看到中国团队主导的体内先导编辑疗法进入临床试验。

总结:殷昊团队把体内先导编辑效率推到70%,是中国在基因治疗领域的一次重要原创贡献。从实验室到临床,还有很长的路要走,但这一步的跨越意义重大。希望未来能看到更多中国团队主导的基因疗法,为遗传病患者带来希望。

对生物医药投资的启示:体内基因编辑是当前生物医药投资最热的赛道之一。国内已经有多家初创公司在做LNP递送和基因编辑工具开发。对普通投资者,这一领域技术迭代快、不确定性高,不建议直接炒股;但对有专业背景的从业者,这是一个值得长期深耕的方向。技术从实验室到临床的每一步进展,都值得密切关注。

标签:武汉大学殷昊先导编辑基因治疗LNP

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