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(dá)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(xué)的研究人員開發(fā)了一種新型腺相關(guān)病毒（AAV）運(yùn)載工具，研究成果近期發(fā)表在頂級(jí)期刊Cell上。

這項(xiàng)研究主要針對(duì)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(xì)胞內(nèi)，但在臨床試驗(yàn)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(yán)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(tuán)隊(duì)開發(fā)的DELIVER（利用轉(zhuǎn)基因 RNA 體內(nèi)表達(dá)的 AAV 衣殼定向進(jìn)化）平臺(tái)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(xiàng)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(yíng)養(yǎng)不良（DMD）和X連鎖肌管性肌?。╔LMTM）兩種嚴(yán)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(duì)動(dòng)物的肌肉組織進(jìn)行測(cè)序以識(shí)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(xì)胞中高度表達(dá)，他們選擇了MyoAAV進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)試。

與傳統(tǒng)AAV9病毒載體相比，MyoAAV的優(yōu)勢(shì)主要為以下3點(diǎn)：

優(yōu)勢(shì)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(dá)高出10-29倍，且進(jìn)入肝臟的MyoAAV 1A數(shù)量也更少。

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(yíng)養(yǎng)不良蛋白表達(dá)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(dòng)水平。

優(yōu)勢(shì)二：劑量低，可減輕肝毒性等風(fēng)險(xiǎn)

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(duì)XLMT的AT132高劑量臨床研究因出現(xiàn)肝功能衰竭等嚴(yán)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，FDA再次叫停AT132的低劑量臨床研究。

9月2日-3日，FDA咨詢委員會(huì)會(huì)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(huì)議期間，專家建議研究人員對(duì)患者先前存在的肝臟疾病進(jìn)行更嚴(yán)格的篩查，以降低高劑量基因治療對(duì)肝臟的影響。

Tabebordbar等人認(rèn)為MyoAAV的兩大特點(diǎn)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(huì)在肝臟中滯留。

在對(duì)MyoAAV 1A的機(jī)制深入研究后，Tabebordbar等人又利用DELIVER平臺(tái)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(dá)。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(dá)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(bào)道的XLMTM基因療法動(dòng)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(shì)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(bǔ)充道，通過選擇在所需組織或細(xì)胞類型中表達(dá)轉(zhuǎn)基因的變異體，DELIVER平臺(tái)可以幫助獲得衣殼變異體，以靶向任何所需細(xì)胞類型。

另外，該團(tuán)隊(duì)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(jià)為212.5萬美元，是世界上最昂貴的藥物。

目前，Broad研究所團(tuán)隊(duì)正在尋求行業(yè)合作伙伴，將MyoAAV載體推向臨床。(生物谷Bioon.com）

小編推薦會(huì)議  2021基因治療與核酸藥物開發(fā)高峰論壇

http://meeting.bioon.com/2021Gene