撰文 | 王聪
导致视力迅速下降的基因突变的发生率比我们通常认为的更高，全世界约有五百万人患有先天性视网膜营养不良，这通常会在幼年时期就导致失明。这些疾病往往是由特定的基因突变导致，目前已经发现了大约150个此类基因突变，这些突变会导致感光细胞或形成视网膜色素上皮的细胞功能丧失，从而导致失明。
之前，这种先天性失明一直无药可医，直到2017年12月10日，FDA批准了Spark公司的AAV基因疗法，通过腺相关病毒（AAV）载体，将正确的RPE65基因递送到视网膜细胞，用于治疗先天性黑蒙症2型。这也标志着人类基因治疗时代的正式到来。
但迄今为止，基于AAV病毒载体的眼病基因治疗，都需要将病毒载体直接注射到视网膜下，这种技术只有在拥有高水平专家和设备的专科医院才能进行，并且这种注射方式存在损坏脆弱的视网膜组织的风险。该方法的另一个缺点是由于AAV病毒横向扩散能力较弱，每次注射只能靶向注射点附近的一小部分细胞。
因此，需要开发出更好的适用于眼病基因治疗的病毒载体，可以通过微创给药就能更有效靶向视网膜感光细胞，以更安全更高效地治疗遗传性失明。
近日，德国慕尼黑大学等单位的研究人员在EMBO Molecular Medicine杂志发表了题为：Novel AAV capsids for intravitreal gene therapy of photoreceptor disorders 的研究论文。
研究团队开发了两种优化的新型腺相关病毒（AAV）载体——AAV2.GL和AAV2.NN，在小鼠、狗和猴子这三种动物模型眼睛中的实验显示，这两种新型AAV载体只需简单注射到眼睛的玻璃体内即可高效靶向视网膜感光细胞。同样也能高效转导人视网膜外植体培养的感光细胞。
为了进一步验证新型AAV载体的效果，研究团队选择了CNGA3双拷贝缺失的全色盲小鼠模型，使用AAV2.GL载体携带CNGA3基因，直接向其眼睛玻璃体注射，成功在视锥细胞中诱导了CNGA3基因表达，部分恢复了全色盲小鼠的视觉。
为了解决现有的AAV载体需要精准注射到视网膜，以及横向扩散差的问题，研究团队从AAV衣壳文库中进行了筛选，发现AAV2.GL和AAV2.NN能够更高效地转导视网膜感光细胞。
研究团队将这两种新型AAV载体在小鼠、狗和猴子这三种动物模型眼睛中进行注射实验，实验结果显示，这两种新型AAV载体只需简单注射到眼睛的玻璃体内即可高效靶向视网膜感光细胞。
更重要的，新型AAV载体同样也能高效转导人视网膜外植体培养的感光细胞。
接下来，研究团队对CNGA3双拷贝缺失的全色盲小鼠模型进行了基因治疗，使用AAV2.GL载体携带CNGA3基因，直接向其眼睛玻璃体注射，成功在视锥细胞中诱导了CNGA3基因表达，部分恢复了全色盲小鼠的视觉。
总的来说，这项研究开发了两种新型AAV载体，这两种新型载体只需简单注射到眼睛玻璃体内，即可高效转导到视网膜感光细胞，这大大降低了基因治疗眼病时的注射难度，为注射可能导致的风险降至最低，几乎任何一个眼科医生都能操作，也为将来的基因治疗眼病的广泛应用奠定基础。
https://www.embopress.org/doi/full/10.15252/emmm.202013392