MT | 利用腺嘌呤碱基编辑器靶向Asgr1基因,通过AAV8或LNP递送在小鼠和人肝细胞中高效降低血脂

去唾液酸糖蛋白受体1(ASGR1)是肝脏特异性脂质调控新靶点，其功能丧失突变与低非HDL胆固醇及低心血管疾病风险相关。2026年5月26日，印第安纳大学医学院Renzhi Han团队在Molecular Therapy上发表“In vivo base editing of Asgr1 reduces blood lipids in mice”研究论文。该研究设计并筛选了靶向小鼠Asgr1剪接位点的gRNA，通过AAV8递送ABE8e-eNme2-C(HCB启动子)至C57BL/6J小鼠，在肝组织中实现54.7±2.2%的A>G编辑效率，几乎完全敲除ASGR1蛋白，血清总胆固醇和甘油三酯显著降低，肝脏脂质亦减少。机制研究表明，胆汁胆固醇排泄相关基因Abcg5/8及Cyp7a1上调。未观察到明显肝毒性或脱靶编辑。与依折麦布联用呈现叠加降脂效果。此外，LNP递送ABE8e-NG mRNA及化学修饰gRNA至人HepG2细胞，编辑效率达91.1%，ASGR1表达显著下降，细胞内胆固醇水平降低。(话外，通讯作者是做DMD治疗的知名专家，同时也是MT front matter editor。没想到开始做肝脏相关疾病治疗了)

主要研究结果

1，紧凑型ABE的设计与优化。

构建了基于SaKKH和eNme2-C的all-in-one ABE，测试不同TadA变体及linker，发现ABE8e与13-aa PA linker组合在AD293细胞中实现最高编辑效率(图1a-c)。基于eNme2-C的ABE8e在BEON报告系统中修复GFP表达，编辑效率约98%(图1d-g)。

图1 紧凑型ABE的设计与验证。

2，体外筛选靶向Asgr1剪接位点的gRNA。

针对Asgr1外显子2-7的剪接供体(SD)或剪接受体(SA)设计gRNA，转染Neuro-2a细胞，E2SA、E4SD、E7SD分别实现35.3%、32.0%、31.7%编辑(图2a-b)。构建Asgr1迷你基因报告系统，转染AD293细胞显示E3SD、E4SD、E7SD显著改变剪接并降低ASGR1蛋白水平(图2c-f)。

图2 靶向Asgr1的gRNA体外筛选。

3，AAV8递送Asgr1编辑降低小鼠血脂。

选择E4SD gRNA，包装至AAV8(HCB启动子)，尾静脉注射4周龄C57BL/6J小鼠(1×10^13 vg/kg)(图3a-b)。注射后4周，肝组织ASGR1蛋白几乎完全敲除(图3c-d)，基因编辑效率54.7±2.2%(图3e)。血清TC在1-3周显著降低，TG在3周显著降低(图3f-g)。肝脏TC和TG亦显著下降(图3h-i)。

图3 AAV8-E4SD在野生型小鼠体内的编辑效果及降脂作用。

4，Asgr1编辑上调胆固醇排泄相关基因。

Asgr1编辑小鼠肝组织中，胆固醇排泄相关基因Abcg5、Abcg8、Abca1及胆汁酸合成酶Cyp7a1的mRNA水平显著上调(图4a-d)。蛋白水平上，CYP7A1和ABCG5表达增加(图4e-g)。此外，p-AMPK和LXRα蛋白水平也上调(图4h-j)，提示AMPK-LXRα通路参与。

图4 Asgr1编辑对胆汁排泄通路下游基因的影响。

5，体内Asgr1编辑的肝脏安全性评估。

编辑后3周，血清ALT/AST无显著升高(图5a-b)。肝纤维化(Tgfb1、Acta2、Ctgf)、内质网应激(Chop、Atf4)、炎症因子(Il6、Il1b、Ccl2、Tnf)的mRNA水平无显著变化(图5c-e)。12周时血常规、血红蛋白、红细胞压积、IGF-1均无显著改变，血清TC和TG仍维持降低(图5f-m)。预测的3个脱靶位点深度测序未见编辑活性(图S9)。

图5 Asgr1编辑小鼠肝毒性及长期安全性评估。

6，Asgr1编辑与依折麦布的叠加效应。

在高脂饮食喂养小鼠中，AAV8-E4SD单独处理显著降低血清和肝脏TC、TG。联合依折麦布(10 mg/kg/天，灌胃2周)进一步降低血清和肝脏TC(叠加效应)，但对TG无叠加(图6a-d)。联合组胆汁体积和胆汁胆固醇含量低于单独编辑组，但仍高于对照组(图6e-g)。蛋白表达证实ASGR1被完全敲除，CYP7A1和ABCG5上调(图6h-i)。

图6 Asgr1编辑与依折麦布的叠加降脂效应。

7，LNP递送ABE靶向人ASGR1在HepG2细胞中的效果。

人和小鼠E4SD靶序列高度保守(图7a)。在AD293和HepG2细胞中，ABE8e-NG的质粒转染编辑效率分别为51.3%和29.0%，高于ABE8e-eNme2-C(图7b-c)。LNP包封ABE8e-NG mRNA和化学修饰gRNA转染HepG2，编辑效率达91.1±0.75%(图7d-e)，ASGR1蛋白几乎完全敲除(图7f-g)，细胞总胆固醇显著降低(图7h)，TG有下降趋势但无统计学差异(图7i)。

图7 LNP递送ABE靶向人ASGR1在HepG2细胞中的编辑及降脂效果。

综上所述，本研究通过AAV8或LNP介导的腺嘌呤碱基编辑靶向Asgr1基因，在体内外高效破坏ASGR1表达，通过促进胆固醇排泄显著降低血脂，且与依折麦布联用呈现叠加效应，为高胆固醇血症提供了“一次治疗”的潜在基因编辑策略。然而，该研究使用的AAV8剂量较高，临床转化需评估更低的剂量；ASGR1敲除在部分研究中报道可致肝损伤，本研究中虽未观察到明显毒性，但长期(>12周)安全性仍需更大规模验证；LNP递送在人HepG2细胞中虽高效，但体内LNP靶向肝脏的效率和脱靶风险尚待系统评估；此外，ASGR1是多种肝靶向药物递送的关键受体，其敲除可能影响其他疗法的有效性。

参考来源：

Agrahari, G., Nguyen, N.T.K., Li, M. et al. In vivo base editing of Asgr1 reduces blood lipids in mice. Mol. Ther. (2026).DIO: 10.1016/j.ymthe.2026.05.020

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