ARCUS核酸酶可以被设计用来识别乙肝病毒（HBV）基因组中的保守DNA序列，并为慢性乙型肝炎（CHB）的治疗提供一种策略。慢性乙型肝炎的持续存在归因于肝内共价闭合环状DNA（cccDNA）池的维持和整合后的乙型肝炎表面抗原（HBsAg）的免疫抑制的表达。

目前治疗方法对cccDNA或整合病毒的HBsAg表达没有直接影响。ARCUS核酸酶在肝细胞中的表达可以同时切割cccDNA和整合病毒的基因组，从而去除cccDNA并抑制病毒基因的表达。

Precision BioSciences 等公司的研究人员在2023欧洲肝病学会年会（2023）上展示了使用一种高度特异性的工程ARCUS核酸酶（ARCUSPOL）靶向HBV基因组，ARCUS-POL核酸酶能够消除cccDNA并减少整合HBV的HBsAg表达而不诱发易位，这使其有望成为一种潜在治愈慢性乙型肝炎的基因编辑方法。

为了使 ARCUS-POL 核酸酶表现出高水平的靶标编辑能力和最小的脱靶活性 ，研究人员通过迭代几轮核酸酶工程对其进行了优化。然后在感染HBV的原代人类肝细胞（PHHs）和整合了部分HBV基因组的HepG2细胞系中测试其有效性和特异性。

为评估ARCUS-POL体内作用，研究人员开发了新型外显体腺相关病毒（AAV）小鼠和非人灵长类动物（NHP）模型，其中含有部分HBV基因组作为cccDNA的替代物。通过对含有ARCUS-POL mRNA的脂质纳米颗粒（LNPs）进行系统性给药，实现了临床相关的递送。

HBV 感染原代人肝细胞中的瞬时 ARCUS-POL 表达使 cccDNA 和乙型肝炎表面抗原 (HBsAg) 降低了 75% 以上。重要的是，ARCUS-POL在PHHs中使用杂交捕获和长读测序没有产生可检测的易位。在将ARCUS-POL瞬时递送到含有整合HBV DNA的细胞中后，实现了>80%的靶向编辑，随后 HBsAg 降低。

在用含 LNP 的 HBV-POL 核酸酶 mRNA 治疗的小鼠中，检测到 AAV 拷贝减少 60%，剩余 AAV 插入缺失高达 86%，并且在单次 LNP 给药后血清 HBsAg 持续减少 96%。

在非人类灵长类动物 (NHP) 模型中，间隔 6 周施用两次 LNP，并在每次 LNP 剂量后观察渐进式编辑，最终实现 AAV 拷贝减少 70% 和平均 34% 插入缺失。然而，尽管使用了免疫抑制方案，HBsAg 还是从循环中被清除，阻止了将其用作为 NHP 中 HBV-POL 活性的生物标志物。

这项临床前研究的数据表明 Precision BioSciences 的基因编辑方法旨在消除乙型肝炎病毒 (HBV)，能够消除cccDNA并减少整合后HBV的HBsAg表达而不诱发易位。LNP 递送的 ARCUS mRNA 是治疗慢性乙型肝炎的一种有前途的方法和潜在的功能性治愈方法。

Precision BioSciences将继续使用 LNP 递送开发其 PBGENE-HBV 候选产品，并预计在 2024 年提交 IND/CTA。

撰文：肝脏时间（HeparSpace）

出处：头条号 @临床肝胆病杂志