Cell：新型AAV載體問世 三大優(yōu)勢讓基因療法更安全、更有效
近年來基因療法快速發(fā)展，在治療一些遺傳性疾病方面展現(xiàn)出非凡的潛力。但安全性問題一直是懸在基因療法頭上的達摩克利斯之劍，近期基因療法因安全性問題頻頻受阻。
為提高基因治療的有效性并降低肝毒性等副作用，Broad研究所和哈佛大學的研究人員開發(fā)了一種新型腺相關(guān)病毒（AAV）運載工具，研究成果9月9日發(fā)表在期刊Cell上。
這項研究主要針對遺傳性肌肉疾病，此類疾病可選擇的治療手段非常有限。一些基因療法利用AAV載體將功能失調(diào)基因的正常副本傳遞到細胞內(nèi)，但在臨床試驗中發(fā)現(xiàn)，在神經(jīng)肌肉疾病患者中，大量治療基因都滯留在肝臟中，需要的載體劑量非常高，且往往導(dǎo)致嚴重的肝毒性等副作用。
Tabebordbar博士等人發(fā)現(xiàn)的新型AAV載體被稱作MyoAAV，利用團隊開發(fā)的DELIVER（利用轉(zhuǎn)基因 RNA 體內(nèi)表達的 AAV 衣殼定向進化）平臺獲得。MyoAAV可將治療性基因或CRISPR-Cas9基因編輯系統(tǒng)定向傳遞到肌肉系統(tǒng)。利用此項發(fā)現(xiàn)，研究人員以低劑量的病毒載體顯著改善了小鼠的杜氏肌營養(yǎng)不良（DMD）和X連鎖肌管性肌?。╔LMTM）兩種嚴重肌肉疾病。
Tabebordbar等人從常見的基因治療載體AAV9出發(fā)，在天然衣殼中添加氨基酸片段并注入小鼠和猴子體內(nèi)，再對動物的肌肉組織進行測序以識別成功轉(zhuǎn)基因的衣殼。Tabebordbar等人發(fā)現(xiàn)一組衣殼蛋白變體可在肌肉細胞中高度表達，他們選擇了MyoAAV進行進一步測試。
與傳統(tǒng)AAV9病毒載體相比，MyoAAV的優(yōu)勢主要為以下3點：
優(yōu)勢一：特異性靶向肌肉組
研究結(jié)果顯示，在小鼠體內(nèi)注射MyoAAV 1A后，與注射AAV9的小鼠相比，骨骼肌中熒光蛋白的轉(zhuǎn)基因表達高出10-29倍，且進入肝臟的MyoAAV 1A數(shù)量也更少。
小鼠全身注射MyoAAV1A后高效轉(zhuǎn)導(dǎo)至骨骼?。▉碓矗篊ell）
Tabebordbar等人在DMD和XLMTM小鼠模型中使用MyoAAV 1A后均表現(xiàn)出積極的效果。結(jié)果顯示在DMD小鼠中，與AAV9載體相比，攜帶CRISPR-Cas9基因編輯系統(tǒng)的MyoAAV 1A將骨骼肌中的缺乏肌營養(yǎng)不良蛋白表達提高至更高的水平。在XLMTM小鼠模型中，經(jīng)過MyoAAV 1A載體治療后小鼠都存活下來，并表現(xiàn)出與正常小鼠接近的活動水平。
優(yōu)勢二：劑量低，可減輕肝毒性等風險
肝毒性是基因治療常見的副作用之一。2020年中，安斯泰來針對XLMT的AT132高劑量臨床研究因出現(xiàn)肝功能衰竭等嚴重副反應(yīng)被擱置。今年9月1日，因患者出現(xiàn)肝功能異常，F(xiàn)DA再次叫停AT132的低劑量臨床研究。
9月2日-3日，F(xiàn)DA咨詢委員會會議還就“AAV基因治療的安全性”與多位治療專家展開了討論。會議期間，專家建議研究人員對患者先前存在的肝臟疾病進行更嚴格的篩查，以降低高劑量基因治療對肝臟的影響。
Tabebordbar等人認為MyoAAV的兩大特點可有效避免肝毒性，一是MyoAAV起到相同的治療效果需要的劑量非常低，二是其不會在肝臟中滯留。
在對MyoAAV 1A的機制深入研究后，Tabebordbar等人又利用DELIVER平臺篩選獲得了二代載體MyoAAV 2A。結(jié)果顯示與基于AAV9的基因療法相比，MyoAAV 2A攜帶的基因可在小鼠不同肌肉組織中更廣泛地表達。具體來說，在肌肉組織中的基因組數(shù)量提升12-46倍，而肝臟中的基因組數(shù)量降低2.5倍。
低劑量注射MyoAAV2A-CK8-微晶體蛋白后引起小鼠體內(nèi)微晶體蛋白的廣泛表達并顯著恢復(fù)肌肉功能（來源：Cell）
值得注意的是，該研究中使用的載體劑量明顯低于之前報道的XLMTM基因療法動物研究。另外，該研究比安斯泰來基于AAV8載體的AT132臨床研究使用劑量低100倍。
優(yōu)勢三：不局限于肌肉疾病，應(yīng)用廣泛
研究人員表示，這類載體的發(fā)現(xiàn)有革新多種肌肉骨骼疾病基因治療方法的潛力。Tabebordbar補充道，通過選擇在所需組織或細胞類型中表達轉(zhuǎn)基因的變異體，DELIVER平臺可以幫助獲得衣殼變異體，以靶向任何所需細胞類型。
另外，該團隊指出，較低的劑量要求也可以降低基因治療的生產(chǎn)成本。諾華公司的AAV9載體脊髓性肌萎縮癥（SMA）基因治療藥物Zolgensma定價為212.5萬美元，是世界上昂貴的藥物。
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