上海2022年10月15日 /美通社/ -- 堿(jian)(jian)基(ji)編輯技術(shu)最早(zao)由(you)哈(ha)佛大學(xue)David R. Liu團隊開發，主要分(fen)為兩類：胞(bao)嘧(mi)啶堿(jian)(jian)基(ji)編輯器(CBE)與腺嘌(piao)呤(ling)堿(jian)(jian)基(ji)編輯器(ABE)，分(fen)別由(you)胞(bao)嘧(mi)啶脫(tuo)氨酶(mei)或改造(zao)的腺嘌(piao)呤(ling)脫(tuo)氨酶(mei)與Cas9酶(mei)活突變型蛋(dan)白（nickase Cas9）融合而(er)來。目前，CBE與ABE雖已在(zai)多個物種中(zhong)得到(dao)廣泛應用。然(ran)而(er)通過不(bu)少實驗研究表明它們仍(reng)存在(zai)嚴重的隨(sui)機(ji)脫(tuo)靶現象，未得到(dao)完全解(jie)決。

2022年10月14日，聚焦于基因和細胞治療的上海邦耀生物科技有限公司（以下簡稱"邦耀生物"）宣布，與華東師范大學李大力教授及劉明耀教授團隊合作開發并命名了一種精準且安全的新型腺嘌呤堿基編輯器 -- "ABE9"，能夠有效解決ABE臨床應用存在的各類脫靶隱患和安全性問題，理論上將為近50%遺傳致病性SNVs的糾正提供了新的精準靶向工具。該項研究成果于10月13日正式在國際學術期刊Nature Chemical Biology上發表。可以說，這一發現對提升ABE工具的安全性，拓寬其適用范圍，推動其在基因治療中的應用及后續的臨床轉化均具有重要意義。

論文鏈接：//www.nature.com/articles/s41589-022-01163-8

值得一提的是，ABE9作為新一代最具有臨床適用性的產品，已提前完成核心專利申請，未來專利布局將覆蓋全球主流市場。目前，邦(bang)耀生物在ABE技術(shu)領域擁有(you)持續而深厚(hou)的專(zhuan)(zhuan)利(li)布局積累，在全球(qiu)范圍內(nei)已獲得授(shou)權的堿基編輯器專(zhuan)(zhuan)利(li)達多(duo)個同族。

新型腺嘌呤堿基編輯器"ABE9"：精準且安全，臨床應用潛力巨大

DNA堿(jian)(jian)(jian)基(ji)編(bian)輯(ji)(ji)器由(you)于(yu)可以在不(bu)產生(sheng)DNA雙鏈(lian)斷(duan)裂(lie)(DSB)、不(bu)需(xu)要供(gong)體(ti)DNA模(mo)板(ban)的(de)(de)情況下高效地催化堿(jian)(jian)(jian)基(ji)轉(zhuan)換(huan)，在種質(zhi)改良和基(ji)因(yin)治療(liao)中被(bei)寄(ji)予厚(hou)望。然而由(you)David R. Liu團(tuan)隊開發的(de)(de)初代ABE7.10的(de)(de)編(bian)輯(ji)(ji)效率對于(yu)很多靶點而言卻不(bu)盡如人意，雖然David Liu等課題組通過分子(zi)進化獲(huo)得了更高活性的(de)(de)ABE8（ABE8e 和ABE8s），但(dan)是ABE一些固有(you)的(de)(de)缺(que)陷卻并沒(mei)有(you)解決。例如，ABE引起的(de)(de)大量隨機的(de)(de)RNA脫(tuo)靶編(bian)輯(ji)(ji)，由(you)于(yu)編(bian)輯(ji)(ji)窗(chuang)口較寬引起非(fei)目標堿(jian)(jian)(jian)基(ji)改變(bian)而產生(sheng)旁觀者(zhe)效應(ying)以及(ji)ABE會在特定(ding)的(de)(de)TCN motif的(de)(de)堿(jian)(jian)(jian)基(ji)序列中誘發胞嘧啶堿(jian)(jian)(jian)基(ji)轉(zhuan)換(huan)。

該研(yan)究首先證明了(le)高(gao)活性(xing)的(de)(de)(de)ABE8e引發(fa)了(le)更嚴重的(de)(de)(de)旁(pang)觀者效應以及(ji)Cas9非(fei)依賴的(de)(de)(de)DNA和RNA脫(tuo)靶，而且(qie)對于胞嘧啶的(de)(de)(de)編(bian)輯(ji)效率顯著(zhu)(zhu)提高(gao)。為了(le)解決ABE8e的(de)(de)(de)精(jing)準性(xing)問(wen)題，該研(yan)究基于ABE8e的(de)(de)(de)冷凍電鏡結(jie)構進行理性(xing)設計(ji)和篩選，發(fa)現(xian)在TadA-8e脫(tuo)氨(an)酶的(de)(de)(de)活性(xing)口袋引入關鍵(jian)突變L145T和N108Q（ABE9）可在保留高(gao)編(bian)輯(ji)活性(xing)的(de)(de)(de)同時(shi)，顯著(zhu)(zhu)縮小編(bian)輯(ji)窗口到sgRNA的(de)(de)(de)第5-6位(wei)的(de)(de)(de)腺嘌(piao)呤(ling)，消(xiao)除(chu)對胞嘧啶的(de)(de)(de)編(bian)輯(ji)活性(xing)（圖1）。

通過鑒定Cas9非依賴性脫靶的R-Loop檢測以及RNA脫靶的轉錄組深度測序，發現ABE9幾乎不引起隨機的DNA和RNA脫靶編輯（圖2），展示出了極高的應用安全性。此外，ABE9在小鼠和大鼠胚胎中展示了極高的體內編輯精度和活性。在所有的F0代小鼠中，對照組ABE8e在編輯A₅目標位點的同時引起了大量的A₈位的旁觀者編輯（18/19只），精確編輯A₅位的小鼠僅占5.1%。而ABE9可以精準編輯A₅（14/16只），其中25%小鼠的編輯效率超過80%，所有F0小鼠的平均效率達到54.3%。同樣，ABE9在大鼠中能夠靶向Gaa基因精準產生D645G突變而誘發龐貝氏病，F0代大鼠中僅含目的位點A₆-to-G突變的達到48.41%，而ABE7.10的精準編輯只占2.76%。嚙齒類動物的體內實驗再次證明了ABE9高精度特性，也凸顯了其在精準構建動物模型的潛力（圖3）。

另外，為進一步評估ABE基因治療的潛(qian)能(neng)(neng)，研究(jiu)者構建含有人(ren)類致病性SNVs的細(xi)胞系，且(qie)需糾正的腺(xian)(xian)苷處于(yu)sgRNA第五(wu)位且(qie)處于(yu)多個連(lian)續腺(xian)(xian)苷中。結(jie)果表明(ming)，即使面對(dui)這樣極端富(fu)含旁觀者堿基的序(xu)列(lie)中，ABE9也(ye)能(neng)(neng)精(jing)準編輯sgRNA第五(wu)位產生A-to-G的轉換，精(jing)確糾正能(neng)(neng)力相較于(yu)ABE8e最大提高了342.5倍（圖3）。

論文共同通訊作者，邦耀生物聯合創始人&副總裁李大力教授表示："在本次研究中，為了無差別的分析海量靶點中ABE9的精準編輯特性，采用8000多條sgRNA與靶點配對的文庫進行編輯窗口的分析，發現ABE9非常精準且無序列偏好地主要編輯A₅-A₆兩位堿基，證明其廣泛地精準編輯特性。總的來說，ABE9將編輯窗口縮窄至1-2nt，幾乎完全消除了對胞嘧啶的脫靶編輯，更重要的是將DNA /RNA脫靶事件降低到背景水平，實現了高精度、低脫靶的堿基編輯，將來還可以與識別不同PAM的Cas變體融合，進一步擴大靶向范圍，不僅為基礎研究帶來新的堿基編輯工具，更為重要的是有望極大提高將來臨床應用的安全性。"

深耕基因治療領域，邦耀生物突破不斷

邦耀生物作為一家全球最早進行基因編輯技術研發和應用的企業之一，自成立以來一直堅持技術創新，不僅不斷克服行業壁壘進行多管線戰略布局，同時致力于開發國際領先的基因編輯工具，獲得具有自主知識產權的核心技術。回首邦耀生物的開拓之路，無疑是一段不斷突破與創新的過程。目前，邦耀生物科學家團隊在基因編輯工具開發、基因治療地中海貧血以及CAR-T技術創新領域，已經取得很多重磅、突破性進展：

2019年3月，Nature Medicine發(fa)文，發(fa)現利用基因編輯技術(shu)靶向編輯BCL11A紅系增強子(zi)，會重新(xin)開啟(qi)γ珠(zhu)蛋白(bai)表達，代替(ti)有(you)缺陷(xian)的β珠(zhu)蛋白(bai)，有(you)望(wang)達到根治β-地中海(hai)貧血(xue)目的；

2020年1月，Cell Research發文，率先證明單堿(jian)基編輯(ji)器編輯(ji)技術靶向HBG啟動子激活胎兒期血(xue)紅蛋(dan)白的表達對于治療(liao)β-地中海貧血(xue)的可(ke)行性(xing)與有效性(xing)；

2020年3月，Nature Medicine發文，證明單(dan)堿基編(bian)輯技術可以靶向BCL11A的紅(hong)系增(zeng)強子原件激(ji)活胎(tai)兒(er)期(qi)血(xue)(xue)紅(hong)蛋(dan)白(bai)，或者編(bian)輯β血(xue)(xue)紅(hong)蛋(dan)白(bai)基因的特定突變，有(you)望通過編(bian)輯自(zi)體造(zao)血(xue)(xue)干(gan)細胞治(zhi)療(liao)包括(kuo)β-地中海(hai)貧(pin)血(xue)(xue)在內的遺傳性血(xue)(xue)液(ye)疾病(bing)；

2020年5月，Nature Cell Biology發文，報道自主(zhu)研發的hyCBEs系列(lie)工具擁(yong)有更高的編輯活性和(he)更寬的編輯窗口(kou)，對于β血紅(hong)蛋白(bai)病的治療具有更大(da)的優勢；

2020年6月，Nature Biotechnology發(fa)文(wen)，開發(fa)一(yi)種全新的具有高特異性且(qie)安全的雙(shuang)功能堿基編輯(ji)器(qi)A＆C-BEmax；

2022年8月，Nature Medicine發文，公布了詳細(xi)的臨床數(shu)據(ju)，邦耀(yao)生物BRL-101基(ji)因治療地(di)中海貧血癥患兒脫離輸(shu)血依(yi)賴已超過2年，并更為(wei)全(quan)面地(di)解讀了BRL-101治療患者的療效(xiao)和安全(quan)性(xing)特征；

2022年8月，Nature發文，證明(ming)了邦(bang)耀生(sheng)(sheng)物BRL-201非(fei)病毒PD1定點整(zheng)合(he)CAR-T療法出色的臨床安(an)全性和(he)有效性，使NHL患者無(wu)癌(ai)生(sheng)(sheng)存期最長超過(guo)2年。

對此，邦耀生物創始人&董事長劉明耀教授表示，"本(ben)次高效(xiao)精確的新(xin)型腺嘌呤堿(jian)基(ji)編(bian)輯(ji)器(qi)ABE9的開(kai)發，為單堿(jian)基(ji)編(bian)輯(ji)工具ABE在活(huo)性窗(chuang)口和RNA脫(tuo)靶風險兩(liang)方(fang)面(mian)的協同優化提供(gong)了全新(xin)的思路。而邦(bang)(bang)耀(yao)生物自(zi)2020年以來(lai)，在堿(jian)基(ji)編(bian)輯(ji)器(qi)及(ji)其在基(ji)因治療(liao)(liao)遺傳疾病中(zhong)的一系列(lie)突破性進展，將會為基(ji)因治療(liao)(liao)再(zai)添(tian)利器(qi)。目前，邦(bang)(bang)耀(yao)生物已(yi)與國內多家醫療(liao)(liao)單位合(he)(he)作(zuo)，在基(ji)因編(bian)輯(ji)治療(liao)(liao)β-地(di)中(zhong)海(hai)貧血癥、非(fei)病毒PD1定點整合(he)(he)CAR-T、以及(ji)UCART等項目中(zhong)已(yi)經取(qu)得優異臨床(chuang)效(xiao)果。未來(lai)，仍將通(tong)過不斷(duan)地(di)加速推(tui)進創新(xin)藥物的轉化與落地(di)，從(cong)而造(zao)福包括(kuo)地(di)中(zhong)海(hai)貧血在內的全球(qiu)罕見遺傳疾病及(ji)惡(e)性腫瘤患(huan)者！"