酪氨酸酶基因疗法通过脉络膜上腔递送治疗眼皮肤白化病1型的临床前研究

《MedComm》：Retinal Pigment Epithelium-Targeting Gene Therapy Corrects Ocular Symptoms in Mouse and Rat Models of Oculocutaneous Albinism Type I

本文系统评估了AAV8介导的酪氨酸酶（TYR）基因疗法对OCA1动物模型的治疗潜力。研究发现，采用RPE65启动子驱动的密码子优化hTYRco（AAV8.hRPE65p.hTYRco）载体，通过脉络膜上腔注射可实现更广泛的视网膜色素上皮（RPE）转导，有效恢复黑色素合成，改善视网膜功能（ERG振幅提升最高达72%），并防止光感受器退化（ONL厚度增加至50.0 μm）。该研究为OCA1的精准基因治疗提供了新策略。

　　

基因疗法策略构建与体外验证

研究团队首先通过密码子优化技术提升人源酪氨酸酶（hTYRco）的表达效率。体外实验显示，在HEK293细胞中，hTYRco的蛋白表达量较野生型（hTYRwt）提升1.76倍，黑色素合成能力显著增强。在此基础上，研究人员构建了三种AAV8载体：采用巨细胞病毒（CMV）通用启动子的AAV8.CMV.hTYRco，以及采用视网膜色素上皮特异性启动子（BEST1/RPE65）的AAV8.hBEST1p.hTYRco和AAV8.hRPE65p.hTYRco。

视网膜下注射治疗B6白化小鼠

两周龄B6白化小鼠接受视网膜下注射不同剂量载体（3×10⁸ GC/眼至3×10⁹ GC/眼）。3个月后的评估显示，AAV8.hRPE65p.hTYRco在中剂量组（1×10⁹ GC/眼）诱导的黑色素沉积最显著。长期观察（12个月）证实，该载体能稳定表达酪氨酸酶（表达量为C57BL/6J的1.15倍），并显著降低眼球透光度。组织染色显示视网膜色素上皮层出现均匀的黑色素沉积。

视觉功能与视网膜结构改善

视网膜电图（ERG）检测表明，治疗组小鼠的视杆细胞（scotopic）和视锥细胞（photopic）功能均得到改善。在最高刺激强度下，中剂量AAV8.hRPE65p.hTYRco治疗组的b波和a波振幅显著提升（scotopic条件下分别增加22.4%和10.2%）。视觉悬崖实验进一步证实治疗组小鼠的视觉引导行为改善（安全区选择次数达7.0±0.5次）。光学相干断层扫描（OCT）和H&E染色显示，治疗有效防止了外层核层（ONL）变薄（厚度恢复至36.6–67.0 μm），提示黑色素沉积能有效保护光感受器免受光损伤。

脉络膜上腔注射的优势验证

在WISTAR大鼠（OCA1模型，携带p.Arg299His突变）中，比较了视网膜下注射与脉络膜上腔注射的效果。结果显示，虽然视网膜下注射在局部诱导更强的酪氨酸酶表达，但脉络膜上腔注射能实现更广泛的黑色素覆盖（高剂量组覆盖率达68.14%，较视网膜下注射提升1.5倍）。ERG分析表明，脉络膜上腔注射组大鼠的视网膜功能改善更显著（scotopic ERG的b波和a波振幅分别提升33.6%和28.7%）。

安全性评估与机制探讨

组织学检查发现，视网膜下注射可能导致注射部位视网膜萎缩，而脉络膜上腔注射未观察到类似损伤。高剂量治疗组中，酪氨酸酶表达反而下降，伴随炎症因子（TNFα、IL-1β、IL-6、IFN-γ）水平升高，提示过高剂量的AAV可能引发炎症反应或酪氨酸酶过度表达产生细胞毒性。研究表明，黑色素合成受多通路调控，OA1受体和PMEL17等分子可能参与这一过程。

治疗策略的临床意义

本研究证实，采用RPE特异性启动子的AAV8.hRPE65p.hTYRco载体能安全、有效地恢复OCA1模型的黑色素合成和视觉功能。脉络膜上腔注射作为一种微创给药方式，具有转导范围广、操作安全性高等优势，为OCA1的临床基因治疗提供了新思路。然而，胚胎期色素缺失导致的视网膜发育异常（如中心凹发育不全）能否通过出生后治疗逆转，仍需进一步探索。