范可尼贫血患者非整合型诱导多能干细胞的基因矫正研究

Fanconi anemia (FA) is a recessive syndrome characterized by bone marrow failure, congenital anomalies and a predisposition to malignancy. Currently, allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) is the only curative treatment option，which however is limited by the source of HSC. Here we propose to employ the induced pluripotent stem cell (iPSC) and targeted gene correction technologies to generate FA patient-specific genetically corrected iPSCs and their blood derivatives, which could be suitable for autologous transplantation therapies. The FA-A patient specific iPSCs are generated by episomal vector-mediated delivery of reprograming factors, followed by gene-correction with helper-dependent adenoviral vector (HDAdV) gene editing approach. The gene-corrected iPSC will be used to generate patient-specific disease-free blood derivatives, which could be useful for allogeneic cell transplantation. Our study would result in the production of qualified hematopoietic stem cell for both scientific research and Clinical application.

范可尼贫血症是一种因FANC系列基因突变导致的常染色体隐性遗传性疾病,临床表现为贫血,致畸,致癌等后果。造血干细胞移植是目前唯一治愈手段，但由于细胞来源和配型等限制，在临床上不能广泛使用。本课题将结合体细胞重编程和基因矫正技术，探索新的产生自体造血干细胞方法,为造血干细胞移植提供新的细胞来源。拟以范可尼贫血A型（FA-A）互补组病人皮肤成纤维细胞为实验材料，以基因组非整合的附着体载体（Episomal Vector）介导的重编程方法，获得FA-A特异的诱导多能干细胞系（iPSC），进而通过同源重组介导的基因矫正修复病人iPSC的遗传突变位点；最终将获得矫正的iPSC体外定向分化成造血干细胞，并在细胞和动物水平上检测其造血分化能力，为范可尼贫血的细胞治疗提供新的思路和依据。本课题的开展对理解范可尼贫血的病理机制及临床研究都有很好的启示作用。

范可尼贫血症（Fanconi Anemia, FA）属先天再生障碍性贫血，是一种由编码FA通路系列DNA修复蛋白的基因（FANC系列基因）发生突变所致的常染色体隐性遗传病。临床表现为骨髓造血功能衰竭、多发性先天畸形及肿瘤易感性增加等症状。目前唯一的治疗手段是造血干细胞移植，但由于细胞配型等限制因素无法广泛使用。本课题结合体细胞重编程和基因组靶向编辑技术首次实现了实现了FA成纤维细胞的表观遗传重编程，同时成功靶向矫正了FA-iPSC中的致病突变。本课题还揭示了FA患者发生严重再生障碍性贫血的根源以及FA伴发临床症状的成因，为理解FA病理机制提供了重要的理论依据，同时也为FA的细胞治疗提供了新型研究思路。