sercaa基因轉(zhuǎn)導(dǎo)治療心力衰竭的研究進(jìn)展

1、SERCA2a基因轉(zhuǎn)導(dǎo)治療心力衰竭的研究進(jìn)展,心力衰竭是各種器質(zhì)性心臟病發(fā)展的終末階段，雖然心衰診療已經(jīng)取得很大進(jìn)展，但其患病率高,致殘死亡率高,發(fā)病率隨年齡增長(zhǎng)而增加，仍然是世界范圍內(nèi)的主要公共衛(wèi)生問(wèn)題，急需新的治療方法。20世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的轉(zhuǎn)基因技術(shù)為心力衰竭的治療尋找到了一個(gè)新的突破口(Roger, 2013)。,一、心力衰竭和SERCA2a基因治療簡(jiǎn)介,Ca2+ 是心肌收縮和舒張活動(dòng)的中心環(huán)節(jié)，Ca2+穩(wěn)態(tài)失調(diào)是慢性心力衰竭發(fā)生、

2、發(fā)展的重要病理生理機(jī)制。肌漿網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)重要的鈣貯存器，其在維持Ca2+ 穩(wěn)態(tài)時(shí)發(fā)揮重要作用，Ca2+ 經(jīng)肌漿網(wǎng)上斯里蘭卡堿受體(RYR)大量釋放觸發(fā)心肌收縮,而Ca2+被肌漿網(wǎng)重新攝取引起心肌舒張。肌漿網(wǎng)重新攝取主要通過(guò)肌漿網(wǎng)鈣泵（SERCA2a）發(fā)揮作用(Bers, 2002)。一旦SERCA2a功能異常，會(huì)導(dǎo)致肌漿網(wǎng)貯存鈣減少，影響鈣釋放從而影響心肌收縮活動(dòng)，也會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)中鈣負(fù)荷增加，影響心肌舒張活動(dòng)。,大量研究發(fā)現(xiàn)，心衰細(xì)胞中

3、 SERCA2a表達(dá)和活性下降，同時(shí)伴有Ca2+穩(wěn)態(tài)失衡和心臟功能障礙(Hasenfuss et al., 1994； Meyer et al., 1995； Flesch et al., 1996)。因此通過(guò)基因轉(zhuǎn)導(dǎo)技術(shù)過(guò)表達(dá)SERCA2a成為基因轉(zhuǎn)導(dǎo)治療心衰的關(guān)鍵點(diǎn)。,一系列細(xì)胞模型、嚙齒動(dòng)物模型和大動(dòng)物模型均表明，利用病毒載體導(dǎo)入SERCA2a基因至衰竭心臟細(xì)胞均能改善心臟收縮和舒張功能(Hajjar et al., 1997；

4、Miyamoto et al., 2000； Byrne et al., 2008； Kawase and Hajjar 2008)。,二、SERCA2a過(guò)表達(dá)的動(dòng)物試驗(yàn)和臨床試驗(yàn),,2007年心力衰竭轉(zhuǎn)SERCA2a基因治療第一項(xiàng)臨床試驗(yàn)在美國(guó)開(kāi)始(CUPID研究)，此項(xiàng)研究使用重組腺相關(guān)病毒1型載體(AAV1)搭載SERCA2a通過(guò)直接冠脈內(nèi)注射方式，治療晚期心衰患者，旨在判斷不同劑量的AAV1/SERCA2a的有效性及安全性(Ha

5、jjar et al., 2008)。AAV1/SERCA2a,研究發(fā)現(xiàn)，隨訪1年，AAV1-SERCA2a高劑量組，心功能改善情況，6分鐘步行距離明顯優(yōu)于安慰劑組，隨訪3年末，主要不良心血管事件發(fā)生率（包括再發(fā)心梗、心衰惡化、心衰再入院、心原性死亡等的復(fù)合事件）顯著低于安慰劑組(Jaski et al., 2009；Jessup et al., 2011；Zsebo et al., 2014)。基于CUPID的研究結(jié)果，于2012

6、年進(jìn)行了樣本量更大的CUPID2研究，此項(xiàng)研究納入晚期心衰患者250人，初步結(jié)果令人驚訝，AAV1-SERCA2a組與安慰劑組相比，主要終點(diǎn)事件及次要終點(diǎn)事件方面均未發(fā)現(xiàn)明顯獲益(Greenberg et al., 2016)。,CUPID研究者獲得了行心臟移植術(shù)或左室輔助裝置植入術(shù)及死亡的患者的組織樣本，經(jīng)RT-PCR測(cè)定后發(fā)現(xiàn)CUPID2患者心肌細(xì)胞中載體DNA表達(dá)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于CUPID1中的數(shù)量(Zsebo et al., 2014

7、；Greenberg et al., 2016)。雖然組織樣本數(shù)目很少，但是也提示CUPID2的失敗可能是由于在該試驗(yàn)中SERCA2a轉(zhuǎn)染效率較低。,三、CUPID臨床試驗(yàn)失敗的原因分析,導(dǎo)致SERC2a轉(zhuǎn)染效率低的可能因素： 1、AAV中和抗體的出現(xiàn) 2、CUPID2中應(yīng)用的空病毒衣殼（empty virus capsid）比例（25%）遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于CUPID1中應(yīng)用的空病毒衣殼比例（75%）(Mingozzi et al., 2

8、013)。 3. CUPID試驗(yàn)中應(yīng)用的經(jīng)導(dǎo)管冠狀動(dòng)脈內(nèi)注射基因?qū)敕椒ㄒ部赡苡绊懥擞绊懟蜣D(zhuǎn)染效率。,CUPID2試驗(yàn)雖然失敗，但該試驗(yàn)證實(shí)了SERCA2a基因治療心衰是安全的?；蛑委熑匀皇钱?dāng)前最有發(fā)展?jié)摿Φ募膊≈委熓侄巍ERCA2a基因治療中遇到的問(wèn)題將來(lái)有望得到解決。目前已有研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)建立再循環(huán)的閉環(huán)系統(tǒng)，可提高冠脈內(nèi)注射導(dǎo)入效率的目的（Fargnoli et al.,2013）。另外，免疫抑制藥物或血漿置換方法的應(yīng)用

9、可能會(huì)減少AAV中和抗體的影響，或者發(fā)展載體改造和重組技術(shù)可提高病毒載體安全性和轉(zhuǎn)染效率。,四、 SERCA2a基因治療心衰展望,相信隨著基因轉(zhuǎn)導(dǎo)技術(shù)和新型基因治療載體系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究，基因治療在不遠(yuǎn)的將來(lái)會(huì)取得突破性進(jìn)展。,Bers, D.M. (2002). Cardiac excitation-contraction coupling. Nature. 415, 198-205.Byrne, M.J., Power, J.M.,e

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