囊性纖維化的新型治療方法
囊性纖維化（CF）是一種遺傳性疾病，其特徵是粘液積聚，會損害人體許多器官。
這是一種終生疾病，晚期通常由於肺部疾病導致預期壽命縮短。
以前治療針對下游症狀，如粘液清除和降低反覆感染。
最近，透過靶向有缺陷的基因來治療疾病已經取得了重大進展。
這裡概述了旨在治療甚至治癒CF的新策略。
CF的主要特徵是在肺和消化道中形成粘液。
通常會導致呼吸困難和頻繁的肺部感染。
這些表現在患者一生中慢性進展，
肺部疾病和呼吸衰竭是發病率和死亡率的主要原因。
目前，尚無CF的治療方法，但是如果管理得當，患者通常可以活到成年，男性的平均預期生存時間為48歲，女性為43歲。
CF的患病率
各個國家/地區已經引入了記錄制度，可跟蹤診斷為CF的患者人數。
每年，歐洲囊性纖維化學會患者註冊中心都會收集來自歐洲和鄰國的CF患者和病因突變的資料。在2017年的報告中，註冊的CF患者總數為48,204，儘管由於覆蓋範圍不同，這一數字肯定會更高。例如，在羅馬尼亞，覆蓋率估計為35％，而英國的覆蓋率超過95％。
總體而言，F508del突變是最常見的，大約80％的患者被檢測為F508del雜合子，約40％的患者被檢測為F508del純合子。
第二個最常見的G542X等位基因突變，2.69％的患者檢測為陽性，
N1303K的患者檢測為2.19％，應注意，這些變體的地理分佈可能有所不同。
CF在北美的頻率與歐洲類似，影響1在2500-3500人。但是，其在整個北美大陸的分佈存在差異。這主要與種族群體有關；高加索人的患病率高於其他種族，包括西班牙裔，美洲原住民以及非洲或加勒比血統。與歐洲一樣，北美最普遍的突變是F508del突變。《 2018年美國囊性纖維化基金會患者登錄檔》報告發現，在這些基因型中，登錄檔中有84.7％的患者至少具有一個F508del突變，其中44.2％的患者是F508del的純合子。接下來的普遍突變是G542X，G551D和R117H大幅下降。發現這些人群分別佔CF人群的4.6％，4.4％和3.0％。由於其在高加索人群中的發病率很高，因此是該人群中最常見會致命的遺傳病。
病理生理學
囊性纖維化是一種常染色體隱性遺傳疾病，由7q31.2染色體突變引起。該位置包含囊性纖維化跨膜電導調節蛋白（CFTR）基因，其長度為189 kb，具有27個外顯子和26個內含子。該蛋白質本身由1,480個氨基酸組成，由五個結構域組成。其中兩個跨膜結構域，每個跨膜結構域都與細胞質中的核苷酸結合域（NBD）連線。第一NBD透過調節性" R"結構域連線至第二跨膜結構域。為了開啟通道，" R"結構域上的絲氨酸殘基必須被cAMP依賴性蛋白激酶磷酸化，ATP必須與兩個NBD結合並隨後被水解。在開啟狀態下，通道負責陰離子，特別是碳酸氫根和氯離子在細胞膜上的運輸。在生理上，氯離子和碳酸氫根離子透過CFTR通道分泌到上皮表面。因此，CFTR功能的任何損害都可能導致CFTR介導的氯化物和碳酸氫鹽分泌減少，隨後發生水吸收，形成粘稠的粘液，堆積在諸如肺，肝，腸和胰腺等身體器官的上皮表面上。
雖然CF是一種多器官疾病，但發病率和死亡率的主要原因是它對肺的影響。CFTR在肺氣道中高度表達，其中的粘液積聚通常會導致呼吸困難並增加感染的風險。氣道主要內襯假層狀柱狀上皮。該上皮由多種細胞型別組成，包括基底細胞，club細胞，纖毛細胞，杯狀細胞和肺神經內分泌細胞（PNEC）等。肺離子細胞對CF尤為重要。這些細胞來自基底細胞，並負責大部分CFTR在氣道上皮中表達，因此，人們認為肺離子細胞大量參與體液調節，並可能在CF的發病機制中發揮關鍵作用。
粘液積聚主要是由覆蓋氣道上皮細胞的氣道表面液體（ASL）脫水驅動的。ASL的水合作用主要受CFTR介導的陰離子分泌和ENaC介導的鈉吸收的調節。在CF中，除了CFTR功能障礙外，還發現ENaC介導的鈉吸收進入氣道上皮細胞的現象增加，從而導致ASL脫水。認為這是由於CFTR突變且功能異常時CFTR通道取消了ENaC調節。ASL由覆蓋有粘液層（ML）的周皮層（PCL）組成。ML由形成凝膠狀結構的粘蛋白組成，並參與捕獲吸入顆粒，而PCL覆蓋纖毛，防止這些吸入顆粒滲透。這可以使纖毛跳動，透過粘膜纖毛清除來去除吸入的顆粒。ASL的脫水導致PCL體積減少，導致脫水的ML壓縮纖毛。最終導致纖毛跳動的能力降低，粘液增厚，粘液淤滯和反覆感染。隨著時間的流逝，這可能會發展成慢性肺部疾病，並使肺功能全面下降。
CFTR也強烈的皮脂腺和汗腺表達。CFTR不良會導致吸收管中氯化鈉的運輸減少，因此導致汗水更鹹。在消化道中，營養和維生素缺乏症很普遍，因為粘液會堵塞胰腺，阻止消化酶到達腸道。肝臟和膽道系統中的小導管阻塞會導致諸如膽結石和肝病等問題，後者影響約30％的CF患者。生殖系統也無法倖免，因為輸精管和附睪的破壞是造成95％的男性CF患者不育的原因。在女性中，大多數是可育的，但宮頸粘液較厚，由於營養不良，可能有排卵問題。
CFTR基因有2102個已知的突變，其中1850個是致病突變。它們分為I-VI類，如下表所示。具有I-III類突變的患者通常由於細胞表面CFTR蛋白的缺乏或通道的有效門控而具有更嚴重的臨床特徵。最常見的突變是F508del突變，它是由密碼子508上的苯丙氨酸缺失引起的移碼突變。作為II類突變，它引起CFTR蛋白的錯誤摺疊，隨後CFTR蛋白被多泛素化並被細胞蛋白酶體破壞。每個突變類別在CFTR產生和/或功能上賦予不同的缺陷，因此在設計針對這些改變的治療方法時需要獨特的方法。
CF的診斷
有幾種測試可用於診斷CF。使用腳跟點刺試驗對嬰兒進行CF篩查，大多數孩子出生後不久就被診斷出。該測試本身涉及在大約5天大的時候從嬰兒的腳跟中抽血，然後對包括CF在內的多種情況進行取樣。測試的第一階段涉及測量免疫反應性胰蛋白酶原（IRT）的水平，由於胰管阻塞，CF患者中的水平升高。如果IRT升高，則進行CFTR基因的突變分析。為了檢測陽性，需要鑑定兩個複製的有缺陷的基因，儘管還需要進一步的檢測以確認診斷。在這種情況下，將要求進行汗液測試，以測量面板上的鹽含量，因為CF含量的氯化物含量高於普通人群。在正常人中，汗液中的氯和鈉的值約為10-50 mmol / L，但在CF患者中，它們通常高於60 mmol / L，甚至可以高達120 mmol / L 。
可以向知道自己是攜帶者的潛在父母提供產前檢查。這可能涉及懷孕期間的絨毛膜活檢或羊膜穿刺術，以識別嬰兒的狀況。早期診斷的好處是出生時就開始治療，儘管這些程式可能會增加流產的風險。
新的非侵入性技術可以使用，並且可以幫助早期診斷，透過鑑定妊娠早期母體血漿中迴圈的遊離胎兒DNA已經開發出了更安全的產前篩查技術。從母體血漿中收集到反映母體和胎兒物質的DNA，將其透過PCR進行分子擴增，然後進行測序。胎兒DNA將被分析以評估CFTR的遺傳突變。可以提供的測試包括當父母攜帶不同的CF突變，或者父母雙方都是相同CF突變的攜帶者時，排除父系突變。如果嬰兒已遺傳了父親的突變，則可能需要進行侵入性檢查，以檢視母親的突變是否也已遺傳。
囊性纖維化也可以在以後的生活中進行診斷。這是因為稀有突變不會在早期篩查，並且可能會出現類似其他肺部疾病（如支氣管炎）的延遲症狀，從而使準確診斷更具挑戰性。個體可能會選擇接受檢測以確定他們是否攜帶有缺陷的CFTR基因，特別是如果他們在家族中有CF的親戚或病史。
鼻電勢差（NPD）測試測量鈉和氯化物在鼻腔內膜粘膜上的流動情況。NPD可對呼吸道上皮的CFTR功能和鈉通道功能進行體內測量。這有助於將具有CFTR功能障礙證據的非經典CF個體與不太可能患有CF的具有正常CFTR功能的個體區分開。因此，這可以與汗液測試一起使用，尤其是在汗液結果中等且可能攜帶罕見或未知突變的人群中。
疾病進展的臨床評估
例行監測和評估對於患者至關重要。提供全面的年度審查，其中包括肺，營養和心理評估。肺功能主要是單一的，因為這會對患者的生活質量產生重大影響，尤其是在他們的肺部疾病嚴重惡化的情況下。為了評估這一點，透過肺活量測定法進行了肺部檢查。這將在1秒內測量強制呼氣量（FEV 1），強制呼氣流量（FEF）25-75％和強制肺活量（FVC），並測量氧飽和度以進一步確定肺部狀況。體重和身高被用作評估生長和營養狀況的關鍵指標。這些與用於尋找與CF相關的疾病（例如糖尿病和肝病）的測試同時進行。痰標本也要進行微生物分析，或者，如果不可能的話，可以使用咳嗽拭子或鼻咽抽吸物。在這些測試中發現的任何重大異常都可能要求臨床醫生改變治療方法。
表格CFTR突變類別和治療囊性纖維化所需的策略。
CF病人需要定期檢查。出生頭一個月中，每週進行一次，在第一年中，每月進行一次，患者進入成年期增加到每3至6個月一次。患者肺部發作可突然發生，通常由急性肺部感染引起。這些通常需要臨床管理，因此胸部X線檢查可能有助於尋找放射學異常。
已有的藥物治療
直到最近，患者仍依賴於治療症狀而非治療病因。包括吸入粘液活性劑，例如高滲鹽水，rhDNase和甘露醇粉。這些旨在幫助稀薄肺上皮的粘液，使其更容易咳嗽。
高滲鹽水透過增加呼吸道中的鹽量來起作用，鹽分會吸引水並使粘液變稀。可用濃度分別為3％，3.5％和7％。可以為6歲或以上的人或FEV 1大於預期40％的人提供此服務。儘管指南不主張在6歲以下的人群中使用它，但最近的一項研究表明，吸入高滲鹽水可以改善3-6歲兒童的肺部清除率，並且可能是合適的早期干預措施。
rhDNase（Dornase alfa; Pulmozyme®）已獲准用於5歲以上的人群。它可作為一種酶，水解粘液中的DNA並降低痰液的粘彈性。與高滲鹽水的比較顯示，在多項試驗中，在改善肺功能方面具有優勢，一項試驗表明，rhDNase在隔天而不是每天給予同樣有效。甘露醇粉可作為一種選擇，儘管對它的使用提出了更嚴格的標準。標準如下：對rhDNase的反應不足，肺功能下降（FEV 1每年下降> 2％），以及其他不適合使用滲透劑的地方。儘管據信改變粘液的粘彈性質，但確切的作用機理尚不清楚。它透過水合PCL來做到這一點，從而透過粘膜纖毛活性增加清除率。
支氣管擴張劑可與粘液溶解劑一起使用，因為它們可以擴大氣道，使粘液易於從較小的氣道移至較大的氣道。這些也有助於支氣管痙攣，這是吸入療法的常見副作用。
CF的分子療法
最近，許多新藥已經上市，在一些III期臨床試驗中顯示了令人滿意的結果。
已經證明具有顯著臨床效果治療藥物是Ivacaftor（Kalydeco ®）。它是由Vertex Pharmaceuticals開發的，是針對潛在基因缺陷的同類產品中的第一個。它透過開啟細胞表面無效的CFTR通道而起作用。主要目標是G551D突變。幾項已完成的研究表明，在一秒內預測的強制呼氣量百分比（ppFEV 1）和III和IV類突變的其他臨床結果均顯著改善。Ivacaftor的主要缺點是，沒有證據支援對F508del突變有效，該II類突變導致無效的蛋白質摺疊。為此，Vertex設計了Lumacaftor，它在蛋白質摺疊過程中充當伴侶，增加了細胞表面有效CFTR蛋白質的數量。有證據表明，作為單一療法，它不能有效改善肺功能，但可能與其他藥物聯用。為了完全抵抗F508del突變，Vertex建立了組合用藥，旨在使有效CFTR通道的數量最大化。其中第一個是Ivacaftor / Lumacaftor（Orkambi®），它透過幫助蛋白質正確摺疊並在到達細胞膜後調節通道來利用兩種藥物的雙重作用。一些涉及Orkambi®的III期研究顯示了ppFEV 1的顯著改善，儘管其他研究尚未發現這樣的意義。另一種聯合治療是Tezacaftor / Ivacaftor（美國的Symdeko®，歐洲的Symkevi®）。Tezacaftor被設計用來促進CTFR蛋白向細胞表面的加工和運輸。在完成的兩項最大的III期研究中，EVOLVE和EXPAND，Tezacaftor / Ivacaftor組顯示ppFEV 1有顯著改善，儘管較小的研究顯示ppFEV 1沒有顯著增加。
Vertex最近生產了一種三聯組合療法，該組合由Elexacaftor / Tezacaftor / Ivacaftor（美國的Trikafta®，歐洲的Kaftrio®）組成，可與ivacaftor聯合使用。像Tezacaftor一樣，Elexacaftor是CFTR校正劑，但與不同位點結合，並促進CFTR蛋白的細胞加工和運輸到細胞表面。在完成的兩項III期臨床試驗中，與Orkambi®或Symkevi®相比，平均ppFEV 1和CFT-R得分顯示出更大的改善。與涉及其他雙重療法的試驗相比，還顯示出汗液氯化物濃度的顯著降低。
儘管這些分子療法已顯示出巨大的益處，但是在開始治療之前仍需要考慮多種副作用。與這些藥物療法相關的常見副作用包括頭痛，上呼吸道感染，鼻塞，腹痛，鼻咽炎，腹瀉，皮疹，噁心和頭暈。一個更嚴重的副作用是肝功能的惡化，因為這些治療方法已被證明能增加血液肝酶水平。這表明肝功能損害。必須在開始之前進行肝功能評估，然後在第一年每3個月進行一次血液檢查，然後每年進行預約。這些療法還顯示會增加某些兒童和青少年患白內障的風險，因此應在治療前和治療期間進行眼科檢查。如果與其他誘導或抑制CYP3A4酶的藥物同時使用，這些療法的治療效果可能會有所不同。因此，在開始任何治療之前必須進行藥物病史和複查。
目前在歐盟，Kalydeco的批准範圍涵蓋了該藥物在6個月大的兒童中的使用，而Symkevi®的批准則允許其在12歲以上的患者中使用。
新興的分子療法
CFTR放大器
PTI-428擴增劑透過穩定CFTR mRNA來增加CFTR蛋白的水平。最早的稱為PTI-CH的實驗化合物以不可知的方式起作用，並在臨床前研究中證明了療效。隨後開發了一流的放大器PTI-428。在一項評估PTI-428在服用Orkambi®的患者中的安全性和有效性的II期研究中，測試組的ppFEV 1平均絕對改善率增加了5.2％。繼續結合PTI-808和PTI-801進行測試。
通讀試劑
已經注意到在無義突變導致的CF患者中通讀劑（一種新型CFTR調節劑）的潛在用途。這些是點突變，導致引入過早終止密碼子（PTC），導致產生截短且功能障礙的蛋白質。可以使用翻譯通讀（TR）的自然過程來繞過此問題。TR涉及對PTC的抑制，其允許翻譯繼續超出該PTC，隨後導致全長蛋白質的發展。通讀劑試圖利用這種自然現象，以允許頻繁產生全長，功能齊全的蛋白質。因此，此類藥物可能對患有由無意義突變（I類CFTR突變的很大一部分）引起的CF的患者有用，該突變導致CFTR蛋白被截斷。一種特別受關注的通讀劑是Ataluren，它已被證明對無意義突變杜興氏肌營養不良症（nmDMD）有效，目前正用於治療特定的nmDMD患者。但是，III期試驗顯示，將Ataluren與安慰劑進行比較時，FEV 1或汗液氯化物濃度的平均相對變化無明顯差異，隨後臨床發展被暫停。稱為ELX-02的另一種通讀藥劑，結果已知能夠產生的PTC的通讀。目前，它正在具有G542X無意義突變的CF患者中進行II期臨床試驗（NCT04126473）。
ENaC作為替代目標
還可能靶向其他有助於CF發病機理的通道。由於ENaC在CF中的ASL脫水中起著重要作用，因此人們一直關注ENaC作為治療靶標的潛力，目前尚無這種治療方法。從理論上講，對ENaC的治療性抑制作用可以減少CF中鈉離子的過度吸收，從而使ASL補充水分]。可以使用多種策略來靶向ENaC。一種既定的策略是簡單地直接抑制ENaC，對此特別關注BI 1265162，BI 1265162是一種高效的ENaC抑制劑，已在臨床前測試中顯示出功效。一期臨床試驗還證明了該分子的安全性和耐受性。目前，它是II期臨床試驗中唯一的ENaC抑制劑，須證明其臨床療效。
另一種策略是抑制通道活化蛋白酶（CAP），該酶增加CF中的ENaC活化，從而促進鈉的超吸收。Camostat是一種CAP抑制劑，最初用於提供概念證明，即CAP抑制可用於減弱ENaC功能。這促使開發出可能具有複製這種作用的潛力的其他化合物。正在開發中的ENaC啟用CAP的兩種主要抑制劑是QUB-TL1和NAP858，在臨床前研究中已顯示它們均能改善ASL高度和粘液纖毛清除率。這些化合物僅處於臨床前開發階段，其體內功效無法得到證實。
已注意到了SPLUNC1蛋白的治療潛力。SPLUNC1由氣道上皮分泌，是ENaC的自分泌抑制劑。SPX-101是一種關鍵化合物，已被模擬為SPLUNC1的模擬物，試圖複製SPLUNC1的ENaC抑制作用。臨床前研究表明，SPX-101的作用是內化ENaC的所有亞基，從而導致其被抑制]。在SPX-101上進行的I期試驗似乎表明該化合物具有良好的耐受性，沒有全身作用。但是，目前沒有對該化合物進行進一步的開發，並且也沒有開發其他SPLUNC1模擬物。儘管如此，這是一個相對較新的研究領域，可能具有開發的潛力。
有研究如何減少ENaC本身的生產。實現此目的的一種方法涉及使用反義寡核苷酸（ASO）。這些已被證明可以有效降低編碼ENaC亞基的mRNA水平，即使在存在粘液的情況下，也可以在小鼠模型中逆轉CF樣症狀。CF研發中的唯一反義療法是IONIS-ENaC-2.5Rx，該療法於2020年6月完成了I期試驗（NCT03647228）。已證明，在健康患者中，劑量為75mg時，會導致ENaC mRNA表達平均下降55.6％，儘管尚未有完整結果發表。作為ASO的替代方法，可以將小分子干擾RNA（siRNA）遞送到肺的上皮細胞。在臨床前研究中，這些siRNA已顯示出降低ENaC mRNA水平的功效，從而導致ENaC通道數量減少。正在開發中的基於siRNA的關鍵治療劑是ARO-ENaC，目前正在進行I期臨床試驗（NCT04375514）。
基因傳遞方法
與特定於突變的方法相比，遺傳操縱具有治療具有任何型別突變的CF患者的潛力。該策略包括將正確複製的CFTR DNA引入氣道上皮細胞中。為此需要兩個元件。第一個是CFTR基因的正常複製，以及所需的調控構建體，第二個是能夠有效轉染的轉移劑。
這種療法的最大挑戰將是如何最好地將遺傳物質輸送到靶細胞。肺細胞週轉和免疫反應阻礙從遞送許多建議向量CFTR基因轉入上皮細胞。以前的研究重點是病毒方法，例如腺病毒，腺伴隨病毒和仙台病毒，但由於CFTR基因的轉導效率低，這些方法被證明是無效的。慢病毒看起來更有利，因為它們顯示出足夠的CFTR表達盒容量和更高的轉導能力。此外，與腺病毒載體不同，慢病毒載體顯示出較低的免疫原性，並且更易於重複給藥。在可能對現有的處方CFTR調節劑無反應的嚴重肺部疾病患者（如無意義的突變患者）中，慢病毒載體可提供某些優勢。但是，慢病毒並不天然具有能夠識別呼吸道上皮細胞受體的表面蛋白。為了解決這個問題，英國CF基因治療協會建立了一種猴免疫缺陷病毒（SIV），其偽型是取自仙台病毒的F和HN包膜蛋白。目前正在嘗試鼻上皮細胞作為替代器官的I / IIa期臨床試驗，這將便於監測基因表達和安全性。除肺外，CFTR在其他器官中也表達，病毒可能具有靶向這些器官的潛能。這是因為病毒只能將DNA傳遞到特定的細胞型別。營養和代謝需求的後續積極影響可能會減少臨床問題並顯著改善生活質量。
最近，注意力已經轉向非病毒載體。最有前途的是與CFRP（GL67A）複合的表達CFTR（pGM169）的質粒DNA的配方。該生物製劑是第一種進行臨床試驗以檢測功能改變的基於非病毒的基因療法。在PGM169 / GL67A每月霧化12次後，ppFEV 1輕度但顯著增加了3.7％（0.1-7.3％，95％的置信區間； p <0.05），並且該療法的耐受性良好，尤其是相對於其他新藥物，顯示出同等或更好的臨床結果。因此，在不進一步提高功效的情況下，該製劑不太可能適合使用。除此之外，可以探索增加這種治療的頻率或劑量，以及新增CFTR增強劑。沒有發現可歸因於治療的不良事件，這可能會鼓勵引入更有效的載體
成功遞送DNA的主要障礙之一是CF中見到的粘稠的粘液，它是阻止外源分子滲透的屏障。這個問題的答案的問題可能在於壓縮DNA為被稱為奈米顆粒（NP）小而緻密的結構。由於NP的大小，由於它們不太可能受到粘液網的阻礙，因此可以有效地利用NP來克服這一障礙。為了進一步增強滲透性，可以用靜電中性分子（例如聚乙二醇（PEG）包裹NP，以減少與粘蛋白的靜電相互作用。它們也可以包被在粘液溶解劑中，粘液溶解劑可裂解粘蛋白纖維，以增強粘液滲透性。這最終導致大量DNA到達靶標上皮細胞，從而增強了基因治療的效力和生存力。
基於mRNA的療法
另一個新建議是MRT5005。透過霧化器將正確的CFTR mRNA傳遞到肺上皮細胞，可以恢復CFTR的功能。這是開發出可用於治療所有患者的首個臨床階段mRNA候選產品，無論其潛在的基因突變如何，包括CFTR蛋白有限或無CFTR蛋白的患者。I / II期試驗正在進行中，第一個單次遞增劑量期的中期資料已經發表。12名參與者（其中11名具有至少一個F508del突變複製）被分為接受不同劑量（8、16和24 mg）的四組，一組接受安慰劑。給藥後八天期間，安慰劑組和8 mg劑量組顯示ppFEV 1沒有明顯改善。在16 mg劑量組中，相對於基線的最大平均增加為15.7％（標準偏差為5.8％），在此期間，該組中有兩名參與者使用CFTR調節劑。在24 mg劑量組中，一名患者的ppFEV 1最大增加21.4％，而兩名患者的基線沒有明顯增加。
CRISPR / Cas9基因編輯
基於CRISPR / Cas-9的基因組編輯是一項新發現，具有糾正CFTR基因突變的潛力。Cas9是用於準確DNA編輯的天然核酸酶。它透過與特定於目標DNA的引導RNA（gRNA）結合，定位到目標DNA序列，然後在目標位點引入雙鏈斷裂（DSB）來實現此目的。DNA DSB修復有兩種，非同源末端連線（NHEJ）和同源修復（HDR），後者最常利用同源重組。然後可以提供供體DNA，並將其用於修復DSB，從而產生轉基因DNA。設計和測試gRNA的成功率很高，這項技術在編輯人類基因組以治療CF方面顯示出了巨大的希望。
已使用CRISPR / Cas9方法糾正了具有CFTR突變的誘導多能幹細胞。在肺內已經描述了幹細胞，因此有可能從患者那裡獲得這些細胞並糾正CFTR突變，然後再將它們重新插入環境壁中。或者，病毒和非病毒載體可用於將CRISPR / Cas9遞送至肺上皮細胞，儘管轉染問題必須克服。
CRISPR技術中的一種新工具是Cpf1（也稱為Cas12a）的開發。這與Cas9不同，與需要兩個RNA的Cas9相比，Cpf1 gRNA較短並且只需要一個gRNA分子。這使得在體外合成gRNA並將其包裝到載體中變得更加容易。Cpf1還切割DNA留下"粘性末端"，這使得DNA插入更可控，更易於操作，而Cas9留下"鈍"末端。這種方法在其他遺傳條件下也顯示出了巨大的成功，例如Duchenne肌營養不良症，成功地糾正了小鼠模型和患病細胞來源的錯誤基因。使用小基因模型證明Cas12a可用於有效修復CFTR基因中導致剪接缺陷的兩個突變。原發性氣道上皮細胞也被用於驗證慢病毒載體遞送的Cas12a的功效。
使用靜脈內給藥並不優先，因為載體將到達肺泡（一個專門用於氣體交換的區域），而不是到達支氣管樹的表面上皮，CFTR蛋白在該肺泡中更頻繁地表達。因此，吸入遞送被視為遞送這些載體的合適策略。
透過採用既定的療法來控制症狀，CF患者的壽命比以往更長，並且在CFTR調節劑的批准下，這種情況只會增加。目前，一些新的治療方法正在透過臨床試驗進行評估，旨在透過與CFTR直接相互作用或改變其下游效應來改善肺功能。這些可能引起新一代的療法，該療法減少了在患者中經常出現的症狀問題。總體而言，透過恢復現有CFTR蛋白的功能，修飾上皮細胞以產生正常CFTR或靶向其他途徑，嘗試透過將氣道恢復為自然表型，在囊性纖維化的治療方面取得了重大進展。