朊病毒疾病是一组由朊病毒蛋白(PrP)发生修饰导致其错误折叠而引发的罕见传染性神经退行性疾病。这类疾病必然致命，可能是遗传性、传染性或原因不明的散发性。尽管研究人员做出了诸多努力，目前尚无获批的治疗方法能够延缓或阻止疾病进展。
在2026年美国基因与细胞治疗学会年会上，布罗德研究所朊病毒科学家Sonia Vallabh和Eric Minikel研究团队的化学生物学家Jessie Davis介绍了开发碱基编辑(BE)策略来攻克朊病毒疾病的研究成果。这项发表在《自然·医学》上的方法通过在缺陷朊病毒蛋白(PRNP)基因中插入提前终止密码子，成功阻止了小鼠模型中PrP的产生。
Davis在会议的"慢性传染病细胞与基因疗法进展"环节中表示："无论病因如何，这都应成为朊病毒疾病的有益疗法。对于遗传性朊病毒疾病，我们可能能够更早、更具预防性地进行治疗，但[PRNP基因的]敲降应对任何形式的朊病毒疾病都有帮助。"
研究团队首先在PRNP基因中筛选可使用胞嘧啶碱基编辑器(CBEs)将胞嘧啶转换为尿嘧啶并创建提前终止密码子的位置。他们最终确定了一个特定靶点进行突变，即R37X。Davis指出："它的编辑效率高，插入缺失少，更重要的是，只有沉默的旁观者编辑。这项编辑真正出色的地方在于，这种等位基因已在杂合人类中被观察到，而这些人类并不具有患朊病毒疾病的倾向，因此我们知道它与健康生活相容，并不是导致朊病毒疾病的突变。"
为将该方法应用于体内，Davis及其同事首先必须采用分裂式BE方法；碱基编辑器蛋白体积较大，将其包装在单一腺相关病毒载体(AAV)中是一个重大挑战。通过将用于治疗应用开发的碱基编辑器蛋白BE3.9max切成两半，并将每半部分与单导向RNA分别装入不同的病毒载体中，研究团队成功将它们递送到小鼠大脑中。Davis解释道："当这些载体在细胞中共转导时，两者都会表达。蛋白质的两半通过三级相互作用结合在一起，在[Nostoc punctiforme PCC73102] Npu内含子的帮助下——它们有点像蛋白质魔术贴——这种重组蛋白随后变得有活性。"
使用这种方法，研究团队在人源化PrP小鼠大脑中实现了20%的编辑效率和31%的PrP减少。他们还在接种了人源朊病毒分离物的小鼠中测试了该方法，并测量了动物的存活率。Davis表示："通过R37X安装，我们观察到寿命延长了52%，这让我们备受鼓舞。"
为提高治疗的安全性和效力，研究团队引入了人类突触蛋白基因启动子和两个microRNA靶向位点，将基因编辑限制在神经元内。Davis说："当我们观察小鼠大脑时，我们发现我们不仅维持了编辑效率，实际上可能还略微提高了效力。"
研究人员还调查了通过使用更小的Cas蛋白或腺嘌呤碱基编辑器来降低原始分裂式BE方法所需的高剂量AAV的可能性。不幸的是，Davis表示，这些策略的编辑效率和PrP减少程度均低于原始分裂式BE方法。"不过，我们仍在继续推进单一AAV碱基编辑器策略，并已取得一些良好进展，"她补充道。
目前，研究团队正继续推进分裂式BE方法。Davis分享了一些未发表的数据，解释说她和同事们正在测试经过工程改造、能更好地穿过血脑屏障的AAV衣壳。"令人振奋的是，除了通过更相关的衣壳维持编辑效率和蛋白质敲降外，另一件很好的事情是我们实际上获得了一定程度的效力提升，"Davis表示，"[这]对于该技术或类似技术的临床应用将具有重要意义。"
参考文献：
- Prusiner SB. Prions. Proc Natl Acad Sci USA. 1998;95(23):13363-13383.
- An M, et al. In vivo base editing extends lifespan of a humanized mouse model of prion disease. Nat Med. 2025;31(4):1319-1328.
- Humberg C, et al. A cysteine-less and ultra-fast split intein rationally engineered from being aggregation-prone to highly efficient in protein trans-splicing. Nat Commun. 2025;16(1):2723.
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