破解AAV基因治疗重复给药难题，国内科学家取得新突破

来源：细胞基因研究圈

基因治疗凭借其长期、高效、稳定的表达特性，已成为遗传性疾病、神经退行性疾病及癌症治疗的革命性手段。腺相关病毒（AAV）因其广泛的组织感染能力、低免疫原性和极少基因组整合的风险，被誉为基因治疗的“黄金载体”。截至2024年，全球已有7款AAV基因疗法获批上市，超200项AAV相关疗法处于临床研究阶段，发展势头迅猛。然而，AAV治疗也面临一个关键瓶颈：患者通常仅能接受单次治疗——首次注射AAV后引发的免疫反应会显著削弱重复给药的效果。因此，如何实现AAV重复给药，已成为基因治疗领域亟待突破的难题。

暨南大学李雯和陈功教授团队在《Molecular Therapy - Methods & Clinical Development》上发表了最新研究成果，通过小鼠颅内多轮注射AAV，发现了AAV重复给药的剂量依赖性调节机制，为重大脑疾病的多轮基因治疗提供了重要的理论依据和实践指导。

高剂量AAV触发脑实质免疫抑制效应

研究发现，脑实质原位注射高剂量AAV后，大脑内的趋化因子CXCL9和CXCL10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。值得注意的是，血脑屏障（BBB）在此过程中仍保持结构完整性，提示大脑免疫防御机制未被完全突破。通过全脑解剖分析，团队进一步发现淋巴细胞是通过血管周间隙和脑室系统（如脑膜和脉络丛）等中枢神经系统特有的路径浸润脑组织。这种淋巴细胞浸润脑组织的现象只在注射高剂量AAV时才发生，如果脑实质内注射低剂量AAV则没有淋巴细胞浸润，也不会对第二轮AAV注射产生抑制作用。这一发现揭示了大脑免疫反应的复杂性，为理解AAV载体在大脑中的免疫反应机制提供了重要线索。

B淋巴细胞：抑制重复给药的关键“拦路虎”

在高剂量AAV诱导的复杂免疫反应中，B淋巴细胞扮演了关键角色。研究结果显示，首次注射高剂量AAV后，B细胞通过产生大量中和抗体，显著抑制了后续同种血清型AAV的表达效率。而在B细胞缺陷小鼠（B6-Ighj KO mice）中，同种血清型 AAV的重复给药则不受影响。有趣的是，即便首轮注射高剂量AAV能够诱导B细胞产生大量中和抗体，如果第二轮注射不同血清型的AAV（比如，首轮AAV5, 第二轮AAV9），那么第二轮病毒仍然可以表达良好。这些发现直接指向多轮基因治疗的可能解决方案：通过探索合适的首次给药剂量，或者更换不同血清型AAV，可有效规避免疫抑制效应。

大脑并非“免疫豁免区域“

长期以来，血脑屏障的保护作用和经典淋巴系统的匮乏导致人们普遍认为大脑是一个免疫豁免区域。然而，这项研究结果表明，脑膜淋巴系统、脑类淋巴系统以及边缘免疫结构均参与构成大脑的免疫系统，赋予大脑一定的免疫防御机制。AAV载体能够激活大脑的免疫反应，这虽然为基因治疗的重复给药带来了挑战，但也为研究人员深入探究大脑免疫反应机制提供了新的研究视角。

未来展望：多轮基因治疗的可行性

这项研究为AAV的重复给药提供了两种解决策略：
1. 剂量优化：通过选择合适的首次给药剂量减少B细胞激活；
2. 血清型切换：利用不同血清型AAV的抗原差异性规避中和抗体。

另外，通过调控B细胞的活性，未来或许也可以实现多轮AAV基因治疗，从而提高基因治疗的长期疗效，极大地拓展基因治疗的应用范围。随着研究的不断深入，我们有理由相信，基因治疗将为更多患者带来希望。

暨南大学博士生许聿格同学为本文的第一作者，李雯和陈功教授为共同通讯作者，其他作者还包括白小妮、林健华、卢康、翁诗涵、吴依莹、刘尚功、李厚霖和吴政。本文受到广州市科技计划、广东省珠江人才团队项目和广东省自然科学基金的支助。