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利用患者来源的心脏组织和基于干细胞的模型，转化医学研究团队证明，针对疾病的遗传病因进行治疗可改善细胞异常，并确定了衡量患者治疗效果的生物学标志物。该研究发表在《细胞报告医学》上，聚焦于一种称为RBM20心肌病的遗传性心力衰竭。这是由RBM20（一种调节RNA剪接的基因）突变引起的。该团队开发了一种基于腺相关病毒的基因疗法，递送功能性RBM20基因，并在患者来源的心肌细胞（由诱导多能干细胞分化而成）中成功恢复了正常的RNA剪接模式。重要的是，他们还确定了血清中的循环蛋白（肌联蛋白）作为追踪治疗反应的生物标志物，为首次在人体中开展的临床试验铺平了道路。

RBM20心肌病：一种可靶向的遗传性心力衰竭

RBM20（RNA结合基序蛋白20）是一种在心肌细胞中特异性表达的剪接因子，对肌节（心脏收缩单位）的发育至关重要。RBM20的靶点包括TTN（肌联蛋白，一种分子弹簧，负责心肌的被动张力和弹性）和CAMK2D（钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶II-δ，一种调节钙稳态的激酶）。RBM20的显性失活突变（主要为错义突变，如R634W、R636S、P638L）会导致肌联蛋白剪接异常（产生过大的、低弹性的肌联蛋白），引起扩张型心肌病（心脏扩大、收缩无力），通常在40岁时发展为心力衰竭。目前尚无针对RBM20心肌病的疾病修饰疗法；标准治疗为心力衰竭药物（β受体阻滞剂、血管紧张素转换酶抑制剂、血管紧张素受体脑啡肽酶抑制剂）+ 左心室辅助装置，最终需进行心脏移植。

基因疗法：递送功能性RBM20

该研究团队设计了一种腺相关病毒血清型9（AAV9）载体，由心肌细胞特异性启动子（cTnT）驱动，以递送功能性RBM20基因。在RBM20敲入小鼠（携带人类RBM20突变，R636S）中，单次静脉输注AAV-RBM20（出生后第1天）或成年期单次输注。在患者来源的诱导多能干细胞分化心肌细胞（从携带RBM20突变（R634W）的患者中衍生）中，以不同剂量（感染复数=10^4-10^6）进行AAV-RBM20治疗。

核心发现

1. AAV-RBM20恢复了正常的肌联蛋白剪接

在RBM20敲入小鼠中，AAV-RBM20治疗使野生型肌联蛋白亚型（N2B）的比例增加，与杂合子对照小鼠相当。在患者来源的诱导多能干细胞分化心肌细胞中，AAV-RBM20治疗降低了巨大肌联蛋白（“N2BA-G”）的产生，同时增加了野生型N2B亚型的产生。

2. AAV-RBM20改善了细胞水平的功能

在患者来源的诱导多能干细胞分化心肌细胞中，AAV-RBM20改善了肌原纤维的紊乱（通过α-辅肌动蛋白免疫染色观察肌节的组织情况），恢复了正常的钙瞬变（通过钙敏感染料（Fluo-4）和共聚焦显微镜评估钙离子动力学），并减少了细胞凋亡（通过TUNEL染色评估）。

3. 生物标志物的识别：血清肌联蛋白

研究者利用质谱法鉴定了从肌联蛋白（TTN）的N端和C端片段中释放出的特定蛋白水解片段，这些片段在RBM20敲入小鼠和患者来源的诱导多能干细胞分化心肌细胞的培养基中升高，而在AAV-RBM20治疗后其水平降低。在RBM20心肌病患者中，与健康对照相比，血清中肌联蛋白片段的基线水平升高。治疗后肌联蛋白片段水平的降低与肌联蛋白剪接的正常化相关，使其成为靶点参与的生物标志物。

机制

该研究将基因突变（RBM20）与RNA剪接缺陷（肌联蛋白异常）、肌节功能障碍（被动张力改变）、细胞应激（钙超载、线粒体功能障碍）以及临床表现（扩张型心肌病、心力衰竭）联系起来。该疗法旨在通过恢复正常的肌联蛋白剪接模式，重置心肌细胞的生理机能。

临床意义

1. 首次人体试验

该研究的作者计划在RBM20心肌病患者中开展首次人体临床试验，给予单次静脉输注低剂量（2-5 × 10¹³ vg/kg）或高剂量（1-2 × 10¹⁴ vg/kg）AAV-RBM20。主要安全性结局包括不良事件（肝酶升高、补体激活、血小板减少等），主要有效性结局包括6个月时血清肌联蛋白片段的减少。

2. 患者分层

在入组前，应通过RBM20基因测序（全外显子组测序）确认携带者身份，并检测血清肌联蛋白片段水平（基线值>健康对照的第95百分位数）。治疗前左心室射血分数在30-40%之间的患者，治疗后出现功能改善的可能性最大。

3. 监测AAV基因疗法并发症

需对患者进行监测，以防范补体激活（通过检测C3a、C5a水平，并可使用依库珠单抗进行管理）、肝毒性（转氨酶升高，通过类固醇治疗）以及针对AAV9衣壳的中和抗体。

局限性与未来方向

局限：

• 预存免疫力问题：超过30-50% 的人群具有抗AAV9的中和抗体，这可能会降低疗效或引起免疫反应。或需采取血浆置换或免疫吸附等预处理方案以清除循环中的抗体。

• 递送手段：静脉输注AAV9转导心肌细胞的效率适中（约20-30%的转导效率）。为此，可采取冠状动脉内输注（通过球囊导管递送，提高心脏的局部浓度）等手段加以改进。

• 缺乏长期随访：在小鼠中，基因治疗的效果可持续6-12个月，但在人类心脏中能否终身有效，以及是否需要后续补充给药（ booster shots），目前仍是未知数。

未来方向：

1. 多中心剂量递增研究：在RBM20心肌病患者中进行I/II期试验，以确定AAV-RBM9的最大耐受剂量和最小有效剂量。

2. 生物标志物驱动的试验：利用血清肌联蛋白片段来监测治疗后的药效学效应，并作为替代终点，为临床试验提前终止或继续推进提供决策依据。

3. 联合免疫调节：在给予AAV载体前，使用利妥昔单抗（抗CD20）和西罗莫司（mTOR抑制剂）诱导B细胞和T细胞对AAV衣壳的免疫耐受。

结论

这项发表在《细胞报告医学》上的研究为遗传性RBM20心肌病（一种导致心力衰竭的疾病）的首次人体基因治疗试验奠定了基础。 该团队证明，使用AAV9递送功能性RBM20基因可恢复患者来源心肌细胞中的正常肌联蛋白剪接，改善细胞功能（钙瞬变、肌原纤维组织），并降低血清肌联蛋白片段水平（一种新发现的治疗反应生物标志物）。这些临床前研究为在RBM20心肌病患者中首次开展AAV-RBM20基因治疗试验提供了理论依据。