研究背景
原发性高草酸尿症 1 型(PH1)是由 AGT 酶缺陷引发的罕见常染色体隐性遗传代谢病,可导致草酸过量蓄积、反复肾结石、肾钙化甚至终末期肾病。现有治疗以饮食控制、维生素 B6、透析及肝肾移植为主,存在适用范围有限、创伤性大等局限。RNAi 与基因编辑虽取得进展,但仍存在潜在脱靶风险与长期安全性问题。mRNA 蛋白替代疗法为单基因遗传病提供了新思路,本研究针对 PH1 未被满足的临床需求,构建并优化 hAGT mRNA/LPP 递送系统,开展系统的临床前药效、药代与安全性评价,为该新型疗法的临床转化提供实验依据。
2025年04月09日,Science Adva nces 上发表题为“Preclinical uation of AGT mRNA replacement therapy for primary hyperoxaluria type I disease” 的研究性文章。该研究采用序列优化、UTR 筛选、LPP 递送系统制备等方法,构建并表征 hAGT mRNA/LPP 制剂;通过代谢组、细胞实验、PH1 患者源肝脏类器官、Agxt⁻/⁻小鼠与大鼠模型及食蟹猴开展药代、药效、毒理学系统性评价。结果显示,优化后的 hAGT mRNA 可在过氧化物酶体高效表达功能性 AGT 蛋白,单次给药可使模型鼠尿草酸显著下降并恢复至正常范围,联合维生素 B6 效果进一步提升;该制剂在啮齿类与非人灵长类动物中整体耐受良好,2 mg/kg 为最高非严重毒性剂量,具备良好的有效性与安全性,支持推进临床转化。

及因生物为该文章提供代谢组学检测分析
研究结果
1. hAGT mRNA/LPP 制剂优化与表征
研究通过序列优化、UTR 筛选与 LPP 递送系统制备,获得高表达、高稳定性的 hAGT mRNA/LPP 纳米制剂。该制剂粒径均一、包封率高,在适宜温度下储存稳定,且具备显著的肝脏靶向能力,在体内的表达强度与持续时间均优于传统 LNP,为后续体内外实验提供了可靠的药物载体。

2. hAGT 蛋白亚细胞定位、酶活性及在人源类器官中的疗效
hAGT mRNA/LPP 转染后,AGT 蛋白主要定位于过氧化物酶体,具备正常酶活性。在 PH1 患者源肝脏 3D 类器官模型中,该制剂可显著提高 AGT 表达并降低草酸积累,且对细胞无明显损伤,初步验证了其在人源模型中的治疗潜力。

3. hAGT mRNA/LPP 在动物体内的药代动力学特征
在野生型小鼠、Agxt 敲除大鼠及食蟹猴体内,hAGT mRNA/LPP 给药后可在肝脏实现高效表达,mRNA 与蛋白水平在 48 小时内维持较高水平,给药剂量与表达强度呈正相关。重复给药后仍可稳定表达,但受抗 PEG 抗体影响,第三次给药后表达强度略有下降。

4. hAGT mRNA/LPP 体内药效学:显著降低尿草酸
在 Agxt 敲除小鼠与大鼠模型中,单次静脉给予 hAGT mRNA/LPP 可快速、显著降低尿液草酸水平,2 mg/kg 剂量组可使尿草酸降至正常范围,且起效速度快、作用持续时间长,展现出优异的治疗效果。

5. 联合维生素 B6、应激模型及多次给药的药效验证
hAGT mRNA/LPP 与维生素 B6 联用可进一步增强降草酸效果;在乙二醇诱导的高草酸应激模型中,该制剂仍能强效降低尿草酸;多次重复给药可持续控制草酸水平,整体疗效稳定,支持临床间隔给药方案。

6. hAGT mRNA/LPP 临床前安全性评价
在小鼠、大鼠及食蟹猴中开展重复给药毒理学研究,结果显示 hAGT mRNA/LPP 整体安全性良好,2 mg/kg 为最高非严重毒性剂量。主要出现一过性肝酶升高、血液学轻微波动等可逆反应,无明显脏器器质性损伤,非人灵长类动物耐受性良好,支持后续临床研究。


结论
该研究针对原发性高草酸尿症 1 型(PH1),构建并优化了hAGT mRNA/LPP蛋白替代治疗体系。经序列与递送系统优化后,该制剂可在肝脏高效表达功能性 AGT,在细胞、类器官及动物模型中均能显著降低草酸水平,起效快、效果稳定。联合维生素 B6 可进一步提升疗效,且在啮齿类与非人灵长类动物中安全性良好、副作用可逆。整体结果表明,hAGT mRNA/LPP 是一种高效安全的 PH1 新型治疗手段,具有明确的临床转化价值。
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