腺相关病毒(AAV)作为一种广泛应用的体内基因递送载体,被誉为基因治疗的“黄金载体”。根据医药魔方NextPharma的统计数据,截至2025年1月,全球已有八款AAV基因疗法获批上市,且219项相关疗法正在进行临床研究,显示出惊人的发展潜力。然而,AAV治疗的实施却面临着一个重大的挑战:患者通常只能接受单次治疗。初次注射AAV后,患者会产生免疫反应,从而显著降低后续治疗的效果。因此,如何实现AAV的重复给药已成为基因治疗领域亟需突破的重要难题。
最近,暨南大学的李雯和陈功教授团队在《Molecular Therapy: Methods & Clinical Development》期刊上发表了一篇重要的研究文章,题为《脑内高剂量AAV注射依赖于剂量招募B细胞以抑制AAV的重复给药》。该研究首次系统地阐明了高剂量AAV在脑内注射所诱发的免疫反应,如何显著抑制同种血清型AAV的再次给药,并深入探讨了相关机制及应对策略。
研究背景
在外周组织(如肝脏、肌肉)使用AAV载体进行基因治疗时,“中和抗体(NAbs)”会显著削弱AAV的再次给药效果,这是制约重复给药的主要原因。以往研究中,因神经系统存在血脑屏障,其免疫豁免特性,人们对神经系统的免疫屏障功能认识不足,甚至有部分文献认为脑内AAV注射不会引发类似外周的B细胞反应。
研究亮点
1. 高剂量AAV导致淋巴细胞大量涌入脑实质
研究发现,脑实质注射高剂量AAV后,趋化因子CXCL9和CXCL10的表达显著上调,这些分子如同“免疫信号灯”,吸引淋巴细胞进入脑实质。结果表明,尽管未破坏血脑屏障,脑脊液屏障的通透性却有所增加,大量免疫细胞得以进入脑内,并在血管周围间隙聚集。
2. B细胞分泌的中和抗体是AAV重复给药的主要障碍
首次注射高剂量AAV后,B细胞通过产生大量中和抗体,显著抑制后续同种血清型AAV的表达效率。进一步研究显示,B细胞及其产生的中和抗体在阻碍重复给药中扮演着核心角色。
3. 更换AAV血清型或降低首次给药剂量可有效提升再次给药效果
研究表明,若将第二次AAV血清型更改为不同于首次注射的血清型(如AAV5换为AAV9),可有效避开抗体中和,从而提高AAV的转导效率。此外,适当降低首次注射剂量亦能避免引发大量B细胞应答。
研究结果总结
该研究明确指出,脑内重复给药的抑制与首次注射的剂量及时间间隔高度相关。当首次注射量较高且时间间隔超过14天时,第二次注射的转导效果显著降低。而在首次剂量较低或第二次注射间隔不足一周的情况下,AAV的再转导效果会有所保留。
另一重要发现是,在高剂量AAV注射后,活化的星形胶质细胞会上调多种趋化因子,进一步招募B细胞入脑,产生高滴度抗AAV的中和抗体,这一过程显著抑制了后续同血清型AAV的给药。
未来展望与意义
针对具有“多次给药”需求的脑内基因治疗,建议在治疗初期评估是否需要使用极高载量的AAV。如果条件允许,应选择足够但不过量的病毒剂量,或在后续治疗中调整血清型,以规避已形成的中和抗体。同时,未来的研究应探讨针对B细胞的免疫调控策略,以提高再给药效率。
同时,尊龙凯时非常荣幸能够为本研究提供AAV包装服务,致力于推动基因治疗的发展,并期待未来在这一领域的进一步突破。