破解AAV基因治療重復(fù)給藥難題，國內(nèi)科學(xué)家取得新突破

來源：細胞基因研究圈

基因治療憑借其長期、高效、穩(wěn)定的表達特性，已成為遺傳性疾病、神經(jīng)退行性疾病及癌癥治療的革命性手段。腺相關(guān)病毒（AAV）因其廣泛的組織感染能力、低免疫原性和極少基因組整合的風(fēng)險，被譽為基因治療的“黃金載體”。截至2024年，全球已有7款A(yù)AV基因療法獲批上市，超200項AAV相關(guān)療法處于臨床研究階段，發(fā)展勢頭迅猛。然而，AAV治療也面臨一個關(guān)鍵瓶頸：患者通常僅能接受單次治療——首次注射AAV后引發(fā)的免疫反應(yīng)會顯著削弱重復(fù)給藥的效果。因此，如何實現(xiàn)AAV重復(fù)給藥，已成為基因治療領(lǐng)域亟待突破的難題。

暨南大學(xué)李雯和陳功教授團隊在《Molecular Therapy - Methods & Clinical Development》上發(fā)表了最新研究成果，通過小鼠顱內(nèi)多輪注射AAV，發(fā)現(xiàn)了AAV重復(fù)給藥的劑量依賴性調(diào)節(jié)機制，為重大腦疾病的多輪基因治療提供了重要的理論依據(jù)和實踐指導(dǎo)。

高劑量AAV觸發(fā)腦實質(zhì)免疫抑制效應(yīng)

研究發(fā)現(xiàn)，腦實質(zhì)原位注射高劑量AAV后，大腦內(nèi)的趨化因子CXCL9和CXCL10表達顯著上調(diào)。這些分子如同“免疫信號燈”，吸引淋巴細胞進入腦實質(zhì)。值得注意的是，血腦屏障（BBB）在此過程中仍保持結(jié)構(gòu)完整性，提示大腦免疫防御機制未被完全突破。通過全腦解剖分析，團隊進一步發(fā)現(xiàn)淋巴細胞是通過血管周間隙和腦室系統(tǒng)（如腦膜和脈絡(luò)叢）等中樞神經(jīng)系統(tǒng)特有的路徑浸潤腦組織。這種淋巴細胞浸潤腦組織的現(xiàn)象只在注射高劑量AAV時才發(fā)生，如果腦實質(zhì)內(nèi)注射低劑量AAV則沒有淋巴細胞浸潤，也不會對第二輪AAV注射產(chǎn)生抑制作用。這一發(fā)現(xiàn)揭示了大腦免疫反應(yīng)的復(fù)雜性，為理解AAV載體在大腦中的免疫反應(yīng)機制提供了重要線索。

B淋巴細胞：抑制重復(fù)給藥的關(guān)鍵“攔路虎”

在高劑量AAV誘導(dǎo)的復(fù)雜免疫反應(yīng)中，B淋巴細胞扮演了關(guān)鍵角色。研究結(jié)果顯示，首次注射高劑量AAV后，B細胞通過產(chǎn)生大量中和抗體，顯著抑制了后續(xù)同種血清型AAV的表達效率。而在B細胞缺陷小鼠（B6-Ighj KO mice）中，同種血清型 AAV的重復(fù)給藥則不受影響。有趣的是，即便首輪注射高劑量AAV能夠誘導(dǎo)B細胞產(chǎn)生大量中和抗體，如果第二輪注射不同血清型的AAV（比如，首輪AAV5, 第二輪AAV9），那么第二輪病毒仍然可以表達良好。這些發(fā)現(xiàn)直接指向多輪基因治療的可能解決方案：通過探索合適的首次給藥劑量，或者更換不同血清型AAV，可有效規(guī)避免疫抑制效應(yīng)。

大腦并非“免疫豁免區(qū)域“

長期以來，血腦屏障的保護作用和經(jīng)典淋巴系統(tǒng)的匱乏導(dǎo)致人們普遍認為大腦是一個免疫豁免區(qū)域。然而，這項研究結(jié)果表明，腦膜淋巴系統(tǒng)、腦類淋巴系統(tǒng)以及邊緣免疫結(jié)構(gòu)均參與構(gòu)成大腦的免疫系統(tǒng)，賦予大腦一定的免疫防御機制。AAV載體能夠激活大腦的免疫反應(yīng)，這雖然為基因治療的重復(fù)給藥帶來了挑戰(zhàn)，但也為研究人員深入探究大腦免疫反應(yīng)機制提供了新的研究視角。

未來展望：多輪基因治療的可行性

這項研究為AAV的重復(fù)給藥提供了兩種解決策略：
1. 劑量優(yōu)化：通過選擇合適的首次給藥劑量減少B細胞激活；
2. 血清型切換：利用不同血清型AAV的抗原差異性規(guī)避中和抗體。

另外，通過調(diào)控B細胞的活性，未來或許也可以實現(xiàn)多輪AAV基因治療，從而提高基因治療的長期療效，極大地拓展基因治療的應(yīng)用范圍。隨著研究的不斷深入，我們有理由相信，基因治療將為更多患者帶來希望。

暨南大學(xué)博士生許聿格同學(xué)為本文的第一作者，李雯和陳功教授為共同通訊作者，其他作者還包括白小妮、林健華、盧康、翁詩涵、吳依瑩、劉尚功、李厚霖和吳政。本文受到廣州市科技計劃、廣東省珠江人才團隊項目和廣東省自然科學(xué)基金的支助。