突然変異に適応したU1 snRNAは、ドーパ脱炭酸酵素遺伝子のスプライシングエラーを修正します

芳香族L-アミノ酸デカルボキシラーゼ（AADC）欠乏症は、モノアミン神経伝達物質合成の先天性誤差であり、ドーパミン、セロトニン、エピネフリン、ノルエピネフリンの欠陥をもたらします。DDC遺伝子創設者変異IVS6+4a> Tは、AADC欠乏症の中国患者で非常に一般的です。この研究では、変異したDDC遺伝子のU1 SnRNA結合配列を適応するために、いくつかのU1 SnRNAベクターを設計しました。変異したDDC遺伝子のイントニックおよびエキソンU1結合配列の両方を完全に一致させる修飾U1 SnRNA（IVS-AAA）のみが、変異したヒトDDCミニゲンまたはin vitroのマウス人工スプライシング構築物のスプライシングエラーを修正できることがわかりました。さらに、ノックインマウスモデルの脳でIVS-AAAを発現するために、アデノ関連ウイルス（AAV）ベクターを注入しました。この治療は、AADC欠乏症のマウスの生存率と脳ドーパミンおよびセロトニンレベルの両方を忍容性が高め、改善しました。したがって、突然変異に適応したU1 SnRNA遺伝子治療は、スプライシングエラーによって引き起こされる遺伝疾患を治療する有望な方法になる可能性がありますが、そのような治療の効率は依然として改善が必要です。

Aromatic l-amino acid decarboxylase (AADC) deficiency is an inborn error of monoamine neurotransmitter synthesis, which results in dopamine, serotonin, epinephrine and norepinephrine deficiencies. The DDC gene founder mutation IVS6 + 4A > T is highly prevalent in Chinese patients with AADC deficiency. In this study, we designed several U1 snRNA vectors to adapt U1 snRNA binding sequences of the mutated DDC gene. We found that only the modified U1 snRNA (IVS-AAA) that completely matched both the intronic and exonic U1 binding sequences of the mutated DDC gene could correct splicing errors of either the mutated human DDC minigene or the mouse artificial splicing construct in vitro. We further injected an adeno-associated viral (AAV) vector to express IVS-AAA in the brain of a knock-in mouse model. This treatment was well tolerated and improved both the survival and brain dopamine and serotonin levels of mice with AADC deficiency. Therefore, mutation-adapted U1 snRNA gene therapy can be a promising method to treat genetic diseases caused by splicing errors, but the efficiency of such a treatment still needs improvements.