编者按：慢性肉芽肿病（CGD）是一类由NADPH氧化酶复合体相关基因突变引发的罕见原发性免疫缺陷病。其中p47^phox缺陷型（p47-CGD）最为常见的致病原因是NCF1基因第2外显子的双核苷酸缺失突变（delGT）。2025年12月发表于New England Journal of Medicine的一项研究基于Prime Editing技术，开发出自体CD34⁺造血干细胞疗法PM359，通过精准纠正致病突变，实现中性粒细胞杀菌功能的恢复。两名接受治疗的p47-CGD患者，均快速实现造血植入，中性粒细胞NADPH氧化酶活性在1个月内恢复至健康水平，且疗效在4-6个月随访期内保持稳定。该研究初步验证了Prime Editing技术在p47-CGD临床治疗中的可行性与安全性，为单基因遗传病的精准治疗开辟了全新路径。

 

 

慢性肉芽肿病全球发病率约为二十万分之一，患者因NADPH氧化酶功能缺失，中性粒细胞无法生成活性氧清除病原体，易引发反复致命性感染和炎症性肠病等并发症。p47-CGD占北美及欧洲CGD病例的25%，80%的患者由NCF1基因delGT突变所致。该突变同时存在于NCF1及其高度同源的假基因NCF1B/1C中，患者体内共有6个潜在可修正的等位基因。传统根治手段为异基因造血干细胞移植，但受限于配型困难、移植排斥等问题，临床应用范围较窄。基因编辑技术的发展为p47-CGD的治疗提供了新方向。

 

Prime Editing是一种新型精准基因编辑技术，由Cas9切口酶与逆转录酶融合的编辑复合体，搭配向导RNA（pegRNA）发挥作用。与传统CRISPR-Cas9核酸酶技术相比，其无需引入DNA双链断裂，通过单链切口和逆转录模板介导的序列替换实现突变修正，大幅降低染色体异常等编辑副产物风险。针对p47-CGD患者体内同源序列较多的特点，Prime Editing的高特异性可有效避免非特异性切割，为解决传统基因编辑技术在高度同源序列面临的应用难题提供了新的技术路径（图1）。

 

图1. NCF1基因座结构及PM359疗法作用机制

 

01

方法

 

研究共纳入2名受试者。参与者需满足以下条件：年龄≥18岁、经基因检测确诊为NCF1 delGT变异导致的p47-CGD，且有至少一次严重CGD相关感染史或持续炎症并发症。研究主要目标是评估PM359的安全性、造血重建情况和NADPH氧化酶功能恢复。

 

PM359的生产过程包括：通过粒细胞集落刺激因子（G-CSF）和plerixafor动员CD34⁺细胞，从单采血产品中富集CD34⁺细胞，然后电穿孔导入Prime Editor组件。编辑效率通过DNA测序评估，目标位点编辑频率（%GTGT reads）和集落形成细胞（CFCs）中至少一个等位基因纠正的比例作为关键指标。参与者在接受静脉注射白消安进行骨髓清髓性预处理后，进行单次PM359输注（表1）。

 

表1. 受试者人口统计学与临床特征及药物产品特性

 

02

结果

 

（1）

临床前研究

 

研究团队对4名p47-CGD患者的CD34⁺细胞进行Prime Editing，平均82%的集落形成细胞至少携带1个经纠正的等位基因，且意外编辑（如插入/缺失）比例低于2%。移植到免疫缺陷小鼠体内后，编辑细胞在骨髓中成功植活，且编辑频率在髓系、淋巴系和红系细胞中均保持稳定。NADPH氧化酶活性通过二氢罗丹明和硝基蓝四氮唑试验证实恢复。转录组分析显示，编辑后的细胞干扰素信号通路活性降低，这有助于缓解CGD相关的慢性炎症。

 

（2）

临床研究

 

受试者1

 

18岁男性，确诊为常染色体隐性遗传p47-CGD，致病原因为NCF1基因GT缺失突变。患者于6岁时确诊，入组时存在活动性CGD相关性结肠炎，经美沙拉嗪维持治疗后病情控制良好。既往有化脓性皮肤软组织感染史及洋葱伯克霍尔德菌侵袭性肺部感染史，长期接受抗菌药物及抗真菌药物预防性治疗。

 

经粒细胞集落刺激因子联合普乐沙福动员造血干细胞后，连续2天进行白细胞分离术，获得的造血干细胞剂量为40.7×10⁶个细胞/kg体重。其使用的PM359药物产品剂量为9.1×10⁶个细胞/kg体重，约68%的集落形成细胞至少有1个等位基因被成功编辑，批量细胞群的编辑效率为13%。

 

受试者接受连续4天静脉输注白消安进行髓系预处理，通过药代动力学监测调整给药剂量，使24小时血药浓度-时间曲线下面积维持在4155~5491μmol·min/L，符合试验方案设定的4500~5500μmol·min/L目标范围。PM359通过中心静脉导管输注，过程顺利，无相关并发症发生。

 

安全性结果总体与白消安髓系预处理的预期反应一致。受试者在输注后第1天出现2次2级高血压和1级头晕，症状均在当天出现并缓解。PM359输注后未发生严重不良事件。

 

治疗后给予标准支持治疗，包括输注粒细胞集落刺激因子促进造血植入，以及输注1次供者血小板。

 

中性粒细胞于输注后第16天实现植入（图2A），血小板于输注后第19天实现植入（图2B）。受试者于输注后第24天出院。

 

图2.PM359输注后造血植入情况及中性粒细胞功能变化

 

每月对受试者外周血进行检测，结果显示，预期编辑效果（图2C）及二氢罗丹明试验活性（图2D）均可稳定检测到，并在随访期间持续存在。输注后第30天（即PM359输注1个月后）的流式细胞术检测结果显示，二氢罗丹明阳性中性粒细胞占比达69%，中位荧光强度与健康供者对照组水平相当（图3A）。同时，在中性粒细胞中检测到p47^phox蛋白表达（图3B）。截至6个月随访时，中性粒细胞的NADPH氧化酶活性仍持续稳定。

 

图3. PM359输注后NADPH氧化酶活性恢复及蛋白表达情况

 

输注后6个月采集的骨髓标本检测结果显示，经过Prime Editing的集落形成细胞比例及纠正后等位基因数量，与输注前的PM359药物产品水平相近。

 

受试者在移植前停用了用于维持治疗的美沙拉嗪，并在输注后第181天停用了长期预防性抗菌药物。截至随访，受试者未再发生机会性感染，无新发CGD相关并发症，且CGD相关性结肠炎无临床活动迹象。

 

受试者2

 

57岁男性，确诊为常染色体隐性遗传p47-CGD，致病原因为NCF1基因GT缺失突变，同样接受了PM359治疗。患者于幼儿期确诊，入组时仅存在活动性CGD相关性结肠炎，尽管接受硫唑嘌呤维持治疗，但病情仍呈中度活动状态。

 

既往病史包括侵袭性肺部真菌感染、肝脓肿及复发性皮肤软组织感染。入组时，受试者正在接受左氧氟沙星和泊沙康唑预防性抗感染治疗。

 

经粒细胞集落刺激因子联合普乐沙福动员造血干细胞后，连续3天进行白细胞分离术，获得的CD34⁺细胞剂量为18×10⁶个细胞/kg体重。其使用的PM359药物产品中，活CD34+细胞总剂量为4.3×10⁶个细胞/kg体重，约91%的集落形成细胞至少有1个等位基因被成功编辑，批量细胞群的编辑效率（DNA测序中GTGT序列占比）为23%。

 

受试者接受连续4天静脉输注白消安进行清髓性预处理，第1剂和第3剂给药后的24小时血药浓度-时间曲线下面积估算值分别为4826μmol·min/L和6141μmol·min/L。

 

安全性结果与白消安髓系预处理的预期反应一致，未发生与PM359相关的不良事件，输注后也未出现严重不良事件。中性粒细胞于输注后第14天实现植入（图2A），血小板于输注后第12天实现植入（图2B）。治疗期间未输注血液制品，也未使用造血生长因子支持治疗。受试者于输注后第19天出院。

 

每月对外周血的检测结果显示，Prime Editing效果（图2C）及二氢罗丹明试验活性（图2E）均可稳定检测到，并在随访期间持续存在。输注后第30天的流式细胞术检测结果显示，二氢罗丹明阳性中性粒细胞占比达83%，平均荧光强度与健康对照组水平相当（图3A）。同时，在外周血细胞中检测到p47^phox蛋白表达（图3B）。

 

截至4个月随访时，中性粒细胞的NADPH氧化酶活性持续稳定，受试者未再发生CGD相关并发症，也无具有临床意义的机会性感染。反映CGD相关性结肠炎活动度的生物标志物——粪便钙卫蛋白水平自移植后持续下降（图2F），且与CGD相关的慢性腹泻症状完全缓解。

 

03

小结

 

本研究证实，通过对自体CD34+细胞进行Prime Editing，可纠正p47-CGD患者的致病基因缺陷，并将两名受试者的中性粒细胞功能恢复至接近健康水平。研究结果证实，Prime Editing技术可实现高效精准的基因纠正，并为该技术治疗CGD及其他遗传性疾病的进一步研发提供了临床证据支持。

 

04

点评

 

这篇发表于New England Journal of Medicine的研究报道了首例将Prime Editing技术应用于p47phox缺陷型慢性肉芽肿病（p47-CGD）的临床探索，具有重要的里程碑意义。作者针对NCF1基因中最常见的delGT突变，设计了一种基于自体CD34+造血干细胞的基因治疗策略（PM359），在不引入DNA双链断裂的前提下实现了delGT突变的高效精准纠正。

 

从技术层面看，这一策略在体外和临床样本中均表现出较高的on-target编辑效率，同时非预期插入/缺失比例极低（＜2%），未发现大片段基因组缺失或染色体结构异常，显示出Prime Editing在复杂基因组区域中相较于SpCas9核酸酶编辑的潜在安全优势。

 

在临床结果方面，两例受试者接受PM359治疗后均实现了快速的中性粒细胞和血小板植入，DHR试验显示中性粒细胞NADPH氧化酶活性在1个月内恢复，并稳定维持于随访期内，且功能强度接近健康对照。既往研究表明，超过20%的DHR阳性中性粒细胞即可显著降低严重感染风险。研究还观察到治疗改善了炎症性肠病症状，提示分子纠正可能转化为临床获益。

 

该研究亦存在明显局限：样本量仅2例、随访时间较短，且研究因非安全性原因提前终止，使得长期造血干细胞层面的稳定性、远期安全性以及对感染和炎症并发症的真实保护效果仍需进一步验证。尽管如此，本研究首次在人体中证明了Prime Editing可在临床规模下实现高精度、功能性基因纠正，为CGD乃至其他单基因遗传病提供了一种全新治疗范式，具备潜在的应用价值。

 

▌原文链接：

Gori JL, Haddad E, Frangoul H, et al. Prime Editing for p47^phox-Deficient Chronic Granulomatous Disease. N Engl J Med. Published online December 7, 2025. doi:10.1056/NEJMoa2509807

 

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卢水华 教授

二级教授，主任医师，博士生导师

国家感染性疾病临床医学研究中心副主任、深圳市第三人民医院肺病医学部主任，兼任中华医学会结核病分会主任委员、世界卫生组织全球儿童与青少年结核病工作组成员、广东省医学会结核病学分会主任委员、上海市医学会结核病学分会荣誉主任委员等学术职务。

 

主持国家重点研发计划、国家传染病重大专项、重大新药创制项目、国家自然科学基金重大及面上课题等科研项目30余项。在 NEJM、Lancet、NC等期刊发表论文200余篇，主编专著5部，参与制定指南与专家共识15篇。科研成果获“中国防痨协会科学技术奖”一等奖、“上海医学科技奖”三等奖、“广东省优秀医药成果奖”等多项荣誉，并多次被WHO指南引用。

 

来源：《感染医线》

 

声 明

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