摘要:重組腺相關(guān)病毒(rAAV)是基因治療的重要載體,但在臨床應(yīng)用中面臨免疫原性、毒性及療效持久性等挑戰(zhàn)。本文對 255 項(xiàng) rAAV 臨床試驗(yàn)進(jìn)行薈萃分析,涵蓋 7289 例患者數(shù)據(jù),揭示了 rAAV 在不同疾病治療中的應(yīng)用現(xiàn)狀。AAV2 是最常用血清型(29.8%),8.3% 的試驗(yàn)采用工程衣殼。46.3% 的試驗(yàn)使用免疫抑制劑,30.6% 的試驗(yàn)出現(xiàn)治療相關(guān)嚴(yán)重不良事件,肝毒性和血栓性微血管病較為突出。療效持久性因疾病類型而異,中樞神經(jīng)系統(tǒng)(90.0%)和肌肉(73.3%)治療效果更持久,而眼部治療僅 43.6% 有持續(xù)效果。生產(chǎn)系統(tǒng)(如 HEK293 與桿狀病毒/Sf9)對安全性和持久性無顯著影響。本研究為優(yōu)化 rAAV 基因治療的臨床設(shè)計(jì)提供了重要參考。
一、rAAV 基因治療的臨床全景:從試驗(yàn)概況到血清型選擇(一)臨床試驗(yàn)的疾病與技術(shù)分布
重組腺相關(guān)病毒(rAAV)基因治療已在多種疾病中展開探索,255 項(xiàng)臨床試驗(yàn)覆蓋中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS,21.6%)、眼部(25.1%)、肝臟(15.3%)等多個(gè)領(lǐng)域。從試驗(yàn)階段看,65 項(xiàng)為 I 期,123 項(xiàng)為 I/II 期,22 項(xiàng)進(jìn)入 III 期,顯示 rAAV 在罕見病治療中處于快速發(fā)展階段。值得注意的是,眼部疾病試驗(yàn)中,37 項(xiàng)采用視網(wǎng)膜下注射,24 項(xiàng)采用玻璃體內(nèi)注射,體現(xiàn)了局部給藥的精準(zhǔn)性。
(二)血清型與工程衣殼的應(yīng)用
AAV2 是最常用的血清型(29.8%,72 項(xiàng)試驗(yàn)),因其在多種組織中的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率較高。緊隨其后的是 AAV9(36 項(xiàng))、AAV8(27 項(xiàng))和 AAV5(22 項(xiàng))。8.3% 的試驗(yàn)(20 項(xiàng))采用工程衣殼,如 AGTC 開發(fā)的 AAV2tYF 用于視網(wǎng)膜疾病,Spark Therapeutics 的 AAV-Spark100 用于血友病 B,這些改造旨在突破野生型血清型的免疫屏障或提升組織靶向性。例如,4DMT 公司的 4D-R100 衣殼在新生血管性年齡相關(guān)性黃斑變性試驗(yàn)中展現(xiàn)出更好的視網(wǎng)膜靶向性。
二、免疫挑戰(zhàn)與應(yīng)對策略:從抗體篩查到免疫抑制(一)抗體篩查的臨床實(shí)踐
38.7% 的試驗(yàn)(91 項(xiàng))采用中和抗體(NAB)檢測篩選患者,15.3%(36 項(xiàng))使用 ELISA 檢測總抗體(TAB),但閾值差異極大(NAB 1:1 至 1:1200,TAB 1:5 至 1:1600)。肝臟、溶酶體貯積癥(LSD)和肌肉疾病試驗(yàn)中抗體篩查比例較高(78.1%-87.5%),而眼部和 CNS 試驗(yàn)較低(15.6%-53.6%),這與局部免疫特權(quán)環(huán)境有關(guān)。AAV9 試驗(yàn)中 86.1% 進(jìn)行抗體篩查,而 AAV2 僅 33.8%,反映出血清型與免疫原性的關(guān)聯(lián)。
(二)免疫抑制劑的使用模式
46.3% 的試驗(yàn)(118 項(xiàng))使用免疫抑制劑,皮質(zhì)類固醇最常見,西羅莫司和利妥昔單抗也有應(yīng)用。CNS(33.9%)和眼部(37.5%)試驗(yàn)因免疫特權(quán)狀態(tài)使用較少,而肝臟和 LSD 試驗(yàn)使用率高達(dá) 54.5%-78.1%。隨著對免疫反應(yīng)機(jī)制的理解加深,2018-2022 年試驗(yàn)中免疫抑制劑使用率從早期的 18.2% 升至 44.6%。AAVrh74(72.7%)和 AAV9(72.2%)試驗(yàn)中免疫抑制更為普遍,可能與這些血清型的免疫原性較高有關(guān)。
三、安全性警示:從不良事件到死亡案例(一)嚴(yán)重不良事件的分布
30.6% 的試驗(yàn)(78 項(xiàng))報(bào)告治療相關(guān)嚴(yán)重不良事件(TESAEs),肝毒性和血栓性微血管病(TMA)在全身給藥中突出,神經(jīng)毒性在 CNS 給藥中常見。LSD 試驗(yàn) TESAEs 風(fēng)險(xiǎn)最低(20.0%),CNS 試驗(yàn)最高(42.6%)。給藥途徑中,鞘內(nèi) / 小腦延髓池(IT/ICM)給藥安全性較高(5.3%),而視網(wǎng)膜下注射風(fēng)險(xiǎn)達(dá) 38.9%,可能與操作創(chuàng)傷相關(guān)。AAV1(17.6%)和 AAV5(19.0%)的 TESAEs 風(fēng)險(xiǎn)較低,提示血清型選擇對安全性的影響。
(二)死亡案例與臨床暫停
8 項(xiàng)試驗(yàn)報(bào)告 11 例患者死亡,其中 Audentes 的 X 連鎖肌管性肌病試驗(yàn)死亡 4 例,可能與肝毒性相關(guān)。30 次臨床暫停中有 18 次因毒性發(fā)現(xiàn),包括 Zolgensma 相關(guān)的肝毒性事件。值得注意的是,HEK293 生產(chǎn)系統(tǒng)的試驗(yàn)中發(fā)生 9 例死亡,而桿狀病毒 / Sf9 系統(tǒng)無死亡報(bào)告,但樣本量差異可能影響這一結(jié)論。
四、療效持久性:從免疫攻擊到載體稀釋(一)持久性的影響因素
90.0% 的 CNS 試驗(yàn)和 73.3% 的肌肉試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)持久轉(zhuǎn)基因表達(dá),而肝臟(47.4%)和眼部(43.6%)試驗(yàn)效果較差。這可能與肝臟細(xì)胞更新快、全身免疫暴露多,以及眼部給藥技術(shù)挑戰(zhàn)有關(guān)。工程衣殼如 LK03(血友病 A)和 AAVS3(血友病 B)在較低劑量下實(shí)現(xiàn)持久表達(dá),顯示衣殼改造的潛力。劑量與持久性的關(guān)系復(fù)雜,如 RGX-314 治療濕性 AMD 時(shí)低劑量反而更持久,提示高劑量可能加劇免疫反應(yīng)。
(二)生產(chǎn)系統(tǒng)的影響
63.0% 的試驗(yàn)(126 項(xiàng))使用 HEK293/293T 瞬時(shí)轉(zhuǎn)染系統(tǒng),18.0%(36 項(xiàng))采用桿狀病毒 / Sf9 系統(tǒng)。兩者在 TESAEs 發(fā)生率(35.8% vs 38.2%)和持久性(58.2% vs 66.7%)上無顯著差異。HEK293 系統(tǒng)的死亡案例較多,但可能與該系統(tǒng)更常用于高劑量全身給藥試驗(yàn)有關(guān)。
五、未來挑戰(zhàn)與優(yōu)化方向(一)免疫屏障的突破
預(yù)存抗體是主要障礙,33.8%-86.1% 的試驗(yàn)因抗體排除患者。解決方案包括工程衣殼(如 AAV2tYF 降低免疫原性)、血漿置換(清除循環(huán)抗體)和蛋白酶降解抗體(如 IgG 降解酶)。局部給藥(如 CNS 和眼部)利用免疫特權(quán)減少免疫反應(yīng),但視網(wǎng)膜下注射的持久性仍需提升。
(二)生產(chǎn)與安全性優(yōu)化
桿狀病毒 / Sf9 系統(tǒng)在空 / 滿顆粒比和規(guī)模化生產(chǎn)上有優(yōu)勢,未來需標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)工藝以降低批次差異。基因序列優(yōu)化(如減少 CpG 基序)可降低 TLR9 激活,減少免疫反應(yīng)。FDA 已關(guān)注 AAV 整合風(fēng)險(xiǎn),長期隨訪需監(jiān)測插入突變,但目前臨床數(shù)據(jù)顯示風(fēng)險(xiǎn)較低。
(三) translatability 難題
動(dòng)物模型與人類的差異顯著,如 PHP.B 衣殼在小鼠中高效穿越血腦屏障,但在非人靈長類中效果不佳。開發(fā)更接近人類免疫反應(yīng)的模型(如基因編輯小鼠)是當(dāng)務(wù)之急。此外,DRG 毒性在非人靈長類中更明顯,需通過 microRNA 調(diào)控轉(zhuǎn)染特異性來降低風(fēng)險(xiǎn)。
六、結(jié)論
rAAV 基因治療在罕見病領(lǐng)域展現(xiàn)潛力,但免疫原性、毒性和持久性仍是關(guān)鍵挑戰(zhàn)。通過工程衣殼、優(yōu)化生產(chǎn)工藝和個(gè)體化免疫管理,有望突破現(xiàn)有瓶頸。跨行業(yè)協(xié)作建立標(biāo)準(zhǔn)化監(jiān)測體系,將加速 rAAV 從實(shí)驗(yàn)室到臨床的轉(zhuǎn)化,為更多患者帶來治愈希望。
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