青光眼影响着全世界约8000万人，目前的治疗方案尚不充分。青光眼的主要危险因素是眼压升高。眼压是由房水分泌和流出之间的平衡决定的。
2024年7月30日，复旦大学黄锦海及周行涛共同通讯在
Nature Communications
在线发表题为
“
CRISPR-CasRx-mediated disruption of Aqp1/Adrb2/Rock1/Rock2 genes reduces intraocular pressure and retinal ganglion cell damage in mice
”
的研究论文，该研究
阐明了雌性小鼠水通道蛋白1和β2肾上腺素能受体Rock1和Rock2的下调降低眼压和保护视网膜神经节细胞的机制。
研究表明利用基于shH10腺病毒相关病毒的RNA干扰工具CasRx可以降低雌性小鼠房水循环相关基因Rock1和Rock2以及水通道蛋白1和β2肾上腺素能受体的表达。
这显著降低了雌性小鼠的眼压，并为视网膜神经节细胞提供了保护，最终延缓了疾病的进展。
青光眼是全球不可逆失明的第二大原因，其特征是视神经病变和视野丧失。
据估计，目前有8000万人患有青光眼，其中74%的病例为原发性开角型青光眼(POAG)。青光眼患者有逐年增加的趋势，预计到2040年将增加到1.118亿人。眼压升高是青光眼最重要的危险因素。目前，唯一被证实有效并被广泛接受的治疗青光眼的方法是降低IOP。虽然长期使用降眼压滴剂对大多数患者是有效的，但患者依从性差和副作用是严重的问题，限制了这些滴剂目前的实际有效性。手术治疗，如微创青光眼手术和小梁切除术是侵入性的，并伴有许多并发症。
因此，迫切需要开发更先进的临床工具和方法，以提供更持久和更安全的治疗。
眼压的发生是由于睫状体(CB)分泌房水(AH)和房水通过包括巩膜途径和小梁网(TM)的通道流出之间的平衡。
目前，主要的治疗方法集中在这两种途径上。水通道蛋白1(Aqp1)是一个主要表达于CB的水转运跨膜蛋白家族，参与AH的分泌。然而，Aqp1的单基因敲除治疗是有限的，需要破坏多个靶点才能延长疗效。Adrb2阻滞剂是治疗青光眼最常用的处方药之一。使用siRNA化合物减少Adrb2表达已被证明通过减少CB AH的产生来降低IOP，但这种情况不可能持续很长时间。此外，增加AH流出量在IOP升高的治疗中也非常重要。ROCK家族激酶是研究最多的RhoA效应物。Rho激酶及其效应相关抑制剂(siRNA)的使用可显著影响TM细胞的形态，有效增加AH流出系数，从而降低IOP，具有有效的神经保护作用。
上述方面突出了ROCK家族中靶向激酶的吸引力。
体外筛选高效特异的靶基因gRNAs（图源自
Nature Communications
）
鉴于青光眼是一种需要长期治疗的慢性神经退行性疾病，基因编辑是一种提供相对永久治疗改变的有吸引力的方法。
CRISPR/Cas13系统属于2类VI型CRISPR/Cas工具，是一种新型RNA干扰工具，其家族成员CasRx能够高效敲除靶mRNA，特异性高，无明显脱靶效应。由于其结构紧凑，体积小，CasRx使其更容易使用AAV载体进行体内递送。与CRISPR/Cas9等其他基因编辑系统相比，CasRx系统只编辑RNA而不影响原始DNA序列，是一种更安全的基因沉默方法。
用于RNA干扰的CasRx已被证明具有巨大的应用潜力。
研究表明shH10血清型的AAV病毒可以有效地转导TM和CB用于CasRx系统递送。
通过两种不同的青光眼小鼠模型，研究发现，降低CB中Aqp1和Adrb2或TM中Rock1和Rock2的表达，可显著降低IOP，保护视网膜RGC细胞并延缓疾病进展。
研究还表明，持续、长期减少这些基因的表达是安全且耐受性良好的。
参考消息：
https://www.nature.com/articles/s41467-024-50050-4
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