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Circulation:利用基因疗法抑制CaMKII,有望治疗CPVT遗传性心律失常

来源:本站原创 2019-07-21 13:07

2019年7月21日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自美国波士顿儿童医院的研究人员报道了在遗传性心律失常小鼠模型中利用基因疗法抑制了这种疾病。这些发现为开发治疗遗传性心律失常的单剂量基因疗法提供了可能,而且也可能为治疗更为常见的心律失常(比如心房颤动)的单剂量基因疗法提供了可能。相关研究结果近期发表在Circulation期刊上,论文标题为“Gene Therapy for Catecholaminergic Polymorphic Ventricular Tachycardia by Inhibition of Ca2+/Calmodulin-Dependent Kinase II”。

参与这项研究的波士顿儿童医院遗传性心律失常项目主治心脏病学家Vassilios Bezzerides博士说道,“我们希望能够提供长期发挥作用的单剂量基因疗法。我们的研究为开发治疗遗传性心律失常的可转化基因治疗策略提供了概念验证。”

这项研究着重关注儿茶酚胺能多形性室性心动过速(CPVT),这是儿童和年轻人猝死的主要原因。这种心律失常通常由运动或精神压力引发,并且在平均12岁时首次出现,通常是突然失去意识。

当前的治疗方法包括β受体阻滞剂和氟卡尼等药物,手术可以阻断心脏左侧的神经,植入式心律复律除颤器(在CPVT中,这可导致中危及生命的并发症),以及让孩子尽可能少运动。

Bezzerides说道,“对于CPVT的治疗目前还不够:尽管接受治疗,25%至30%的患者仍会出现危及生命的心律失常。”

这些研究人员发现在健康的心脏组织中,一种称为CaM激酶(CaMKII)的酶可化学修饰RYR2,从而触发心肌细胞释放出更多的钙离子。在CPVT细胞中,这种修饰与遗传性的RYR2突变结合在一起,导致细胞中出现过量的钙离子水平,从而引起心律失常。

当这些研究人员阻断CaMKII修饰时,他们消除了这种组织模型中的心律失常。当用肽AIP(一种有效的选择性CaMKII抑制剂)阻断CaMKII本身时,他们获得了相同的效果。

利用基因疗法抑制CaMKII

鉴于CaMKII酶作用于心脏旁边的许多组织---并且是大脑中的记忆形成所必需的,这些研究人员希望能够特异性地抑制心脏中的CaMKII。他们在CPVT小鼠模型中测试了这种基因疗法。

他们设计了一种特殊病毒,当被注射到CPVT小鼠模型体内时,这种病毒选择性地移植到心脏并递送肽AIP。测试结果表明,AIP在大约50%的心脏细胞中表达,足以抑制心律失常,但在包括大脑在内的非心脏组织中无明显表达。

这些研究人员如今计划优化他们的基因治疗策略以便在大型动物模型中对它进行测试,并最终希望在CPVT患者中进行临床测试,这可能需要与其他医疗中心的合作。

治疗心脏病的通用方法?

Bezzerides和Pu认为这种基因疗法对于由各种RYR2突变引起的CPVT患者可能是有效的(已报道了160多种RYR2突变)。他们相信他们抑制心脏中CaMKII的整体策略可能有助于治疗更常见的心脏病。

Pu说道,“正常的心脏功能不需要CaMKII,但它会在许多形式的心脏病中被激活。在许多形式的心脏病(比如缺血性心肌病,心房颤动,肥厚性心肌病)的小鼠模型中,慢性CaMKII激活是有害的。我们的抑制CaMKII的基因疗法可能有助于改善这些其他心脏病类型的预后。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Vassilios J. Bezzerides et al. Gene Therapy for Catecholaminergic Polymorphic Ventricular Tachycardia by Inhibition of Ca2+/Calmodulin-Dependent Kinase II. Circulation, 2019, doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.118.038514.
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