2021年5月25日，美国Moderna公司的罕见病研究团队在 Nature Communications 期刊发表了题为：mRNA therapy restores euglycemia and prevents liver tumors in murine model of glycogen storage disease 的研究论文。

研究团队在糖原贮积病小鼠模型中证明了用脂质纳米颗粒（LNP）递送工程化mRNA的有效性和安全性，提出了一种可能对糖原贮积病的治疗产生重大影响的潜在疗法。

为了确保体内有效的mRNA性能，研究团队优化了mRNA和蛋白质序列。他们首先进行了计算机辅助的生物信息学研究，以确定在绝大多数物种中高度保守的氨基酸残基。直接参与构成hG6Pase-α活性残基的S298C蛋白变体被挑选出来。

接下来，研究团队评估了外源性hG6Pase-α_S298C变异蛋白的亚细胞定位。hG6Pase-α_S298C蛋白与钙粘蛋白的共定位证实了该变体的内质网亚细胞定位。

为了评估优化的hG6PC S298C mRNA对肝脏的影响，研究团队随时间测量了hG6PC S298C的转录本和蛋白质活性，发现与未优化的mRNA相比，优化的hG6PC mRNA能导致更高的肝hG6Pase-α蛋白水平和酶促活性。

为了评估hG6PC S298C mRNA的体内药效，研究团队对模仿GSD1a患者临床表型的小鼠模型进行了hG6PC S298C mRNA注射，与注射了对照mRNA的小鼠相比，接受hG6PC S298C mRNA的治疗组病情有了显著改善。

安全性是开发任何药物疗法需要考虑的关键因素。研究团队评估了血清细胞因子水平、肝酶水平、抗药物抗体与mRNA剂量的相关性，发现hG6PC S298C mRNA具有良好的耐受性，不会引起严重的副作用。

最后，研究团队将hG6PC S298C mRNA递送至肝癌小鼠，发现治疗组的肿瘤体积较小，象征着肝癌进展的甲胎蛋白血浆浓度也显著降低，表明长期hG6PC S298C mRNA治疗可降低肝癌恶化风险。

在这项研究中，研究团队设计了编码hG6Pase的化学修饰的共mRNAs-α 并将它们包裹在脂质纳米颗粒（LNP）中，以便递送到肝脏。他们发现工程化的mRNAs产生hG6Pase-α 与未优化的mRNA序列相比，hG6Pase-α的表达量和酶活都有增强。从工程mRNAs翻译的蛋白质也被引导到内质网上。当注射到GSD1a的肝脏特异性小鼠模型中时，优化的mRNAs导致空腹血糖水平的恢复，与GSD1a相关的几种肝脏和血清生物标记物的正常化。重要的是，mRNAs的重复给药耐受性良好，可降低发生低血糖和长期肝脏并发症的风险。

这也是首次有证据表明，在临床前小鼠模型中重复给予基于mRNA的GSD1a药物疗法，能改善禁食耐受性和肝脏病变风险。也证明了mRNA疗法的安全性和有效性，为通过mRNA疗法治疗人类糖原贮积病铺平了道路。