破解AAV基因治療重復給藥難題，國內科學家取得新突破

來源：細胞基因研究圈

基因治療憑借其長期、高效、穩定的表達特性，已成為遺傳性疾病、神經退行性疾病及癌癥治療的革命性手段。腺相關病毒（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險，被譽為基因治療的“黃金載體”。截至2024年，全球已有7款AAV基因療法獲批上市，超200項AAV相關療法處于臨床研究階段，發展勢頭迅猛。然而，AAV治療也面臨一個關鍵瓶頸：患者通常僅能接受單次治療——首次注射AAV后引發的免疫反應會顯著削弱重復給藥的效果。因此，如何實現AAV重復給藥，已成為基因治療領域亟待突破的難題。

暨南大學李雯和陳功教授團隊在《Molecular Therapy - Methods & Clinical Development》上發表了最新研究成果，通過小鼠顱內多輪注射AAV，發現了AAV重復給藥的劑量依賴性調節機制，為重大腦疾病的多輪基因治療提供了重要的理論依據和實踐指導。

高劑量AAV觸發腦實質免疫抑制效應

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

B淋巴細胞：抑制重復給藥的關鍵“攔路虎”

在高劑量AAV誘導的復雜免疫反應中，B淋巴細胞扮演了關鍵角色。研究結果顯示，首次注射高劑量AAV后，B細胞通過產生大量中和抗體，顯著抑制了后續同種血清型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B細胞產生大量中和抗體，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。這些發現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，可有效規避免疫抑制效應。

大腦并非“免疫豁免區域“

長期以來，血腦屏障的保護作用和經典淋巴系統的匱乏導致人們普遍認為大腦是一個免疫豁免區域。然而，這項研究結果表明，腦膜淋巴系統、腦類淋巴系統以及邊緣免疫結構均參與構成大腦的免疫系統，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，這雖然為基因治療的重復給藥帶來了挑戰，但也為研究人員深入探究大腦免疫反應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的重復給藥提供了兩種解決策略：
1. 劑量優化：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的抗原差異性規避中和抗體。

另外，通過調控B細胞的活性，未來或許也可以實現多輪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。

暨南大學博士生許聿格同學為本文的第一作者，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基金的支助。