综述：基因疗法能否改变后段眼病的治疗格局？最新进展全面回顾

《Drugs》：Can Gene Therapy Transform the Treatment Landscape of Posterior Segment Eye Diseases? A Comprehensive Review of Recent Advancements

本综述系统阐述了基因疗法在后段眼病（PSEDs）治疗领域的突破性进展。文章重点探讨了基因增补（gene augmentation）、基因编辑（如CRISPR-Cas9）、RNA疗法及光遗传学等策略，并详细分析了腺相关病毒（AAV）载体、非病毒递送系统以及不同给药途径（如玻璃体内注射、视网膜下注射）的优劣。作者强调，尽管面临免疫反应、载体容量限制和高成本等挑战，但以voretigene neparvovec（Luxturna?）为代表的获批疗法及针对AMD（RGX-314, ADVM-022）、IRDs等疾病的临床试验成果，已充分展示基因疗法在实现一次性、长效治疗方面的巨大潜力，有望从根本上改变年龄相关性黄斑变性（AMD）、糖尿病视网膜病变（DR）和遗传性视网膜疾病（IRDs）等致盲性眼病的治疗范式。

　　

后段眼病概述与治疗需求

后段眼病（PSEDs）是一组影响视网膜、脉络膜、玻璃体和视神经的疾病，常导致进行性、不可逆的视力丧失，是全球范围内不可逆盲的主要原因。其中，年龄相关性黄斑变性（AMD）、糖尿病视网膜病变（DR）、视网膜色素变性（RP）和遗传性视网膜疾病（IRDs）具有重要的临床意义和巨大的全球疾病负担。传统治疗方法，如针对新生血管性AMD的抗血管内皮生长因子（anti-VEGF）玻璃体内注射，虽能稳定视力，但其疗效短暂，需要频繁给药，给患者带来沉重的治疗负担和累积的并发症风险（如眼内炎）。对于IRDs，目前尚无治愈方法。这些局限性促使医学界转向能够通过精准基因操作实现持久甚至治愈效果的基因疗法。

基因治疗策略详解

基因治疗通过多种策略干预PSEDs的病理过程。

基因增补疗法

这是最成熟的策略，旨在向靶细胞递送功能正常的基因拷贝，以替代有缺陷的基因。腺相关病毒（AAV）因其能有效转导视网膜细胞且免疫原性较低，成为首选载体。

里程碑式的例子是voretigene neparvovec（Luxturna?），这是首个获FDA批准用于治疗RPE65基因突变相关IRDs的基因疗法。通过视网膜下注射AAV2载体递送功能性RPE65基因，临床试验显示患者视觉功能（如光敏感性和低光下导航能力）获得显著且持久的改善。该策略也正被探索用于治疗脉络膜缺失症（靶向CHM基因）和Stargardt病（靶向ABCA4基因，面临大基因递送挑战）。

基因编辑技术

以CRISPR-Cas9系统为代表的基因编辑技术，能够对基因组进行精确修改，尤其适用于显性负性突变或大基因的校正。

更先进的碱基编辑和引导编辑技术能够在不引起DNA双链断裂的情况下实现单碱基改变或短序列的插入/缺失/替换，具有更高的精确度和更低的脱靶效应风险，为治疗单基因突变引起的视网膜疾病带来了新希望。

RNA疗法

RNA疗法通过靶向信使RNA（mRNA）来特异性调控蛋白质的产生，作用短暂但高度特异，适用于不需要永久性基因组修饰的情况。主要技术包括反义寡核苷酸（ASOs）、小干扰RNA（siRNA）和微RNA（miRNA）。

例如，针对VEGF的siRNA疗法曾被研究用于AMD，以期减少抗VEGF注射频率。然而，RNA分子的不稳定性及递送效率是其主要挑战。

光遗传学与细胞疗法

对于晚期视网膜变性（如晚期RP）患者，光感受器已大量丧失，光遗传学提供了一种恢复视觉的新途径。该技术通过病毒载体将光敏感蛋白（如微生物视蛋白）递送至存活的内层视网膜神经元（如神经节细胞），使其获得光反应能力，从而绕过受损的光感受器。临床试验已证实其能恢复晚期视网膜疾病患者的光感。此外，将基因治疗与干细胞移植或神经保护剂相结合的联合策略也显示出潜力。

递送方法：载体与途径

基因治疗的成功高度依赖于安全有效的递送系统。

病毒载体

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  腺相关病毒（AAV）：是视网膜基因递送的金标准载体，具有长期转基因表达、低免疫原性和良好的安全性。但其包装容量有限（约4.7 kb），限制了其在大基因治疗中的应用。
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  慢病毒载体：可容纳更大的基因（约8-10 kb），并能实现持续表达，但存在插入突变致瘤的理论风险。
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  腺病毒载体：具有高容量，但免疫反应较强，表达较短暂。

非病毒递送系统

包括脂质纳米颗粒（LNPs）、脂质体、聚合物载体和电穿孔等。这些系统无病毒成分，可容纳更大载荷，且生产更具可扩展性，但通常转染效率低于病毒载体，是当前研究的热点。

给药途径

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  视网膜下注射：将载体直接注射到视网膜色素上皮（RPE）和光感受器之间，靶向性强，转染效率高，免疫反应相对较轻。但手术侵入性大，有视网膜脱离风险。Luxturna?即采用此途径。
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  玻璃体内注射：侵入性较小，可在门诊进行，但面临内界膜屏障、载体在玻璃体中稀释以及免疫反应较强等挑战，视网膜转染效率通常低于视网膜下注射。
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  脉络膜上腔注射：一种新兴的微创方法，将载体注入脉络膜和巩膜之间的腔隙，有望实现后段高药物浓度和更广泛的视网膜转染，目前正在积极研究中。

针对特定疾病的基因治疗应用

年龄相关性黄斑变性（AMD）

针对新生血管性AMD，基因治疗的主要目标是实现眼内抗VEGF蛋白的持续表达，从而大幅减少甚至消除频繁的玻璃体内注射需求。

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  RGX-314：使用AAV8载体递送编码类似雷珠单抗的抗VEGF抗体片段基因。通过视网膜下或脉络膜上腔注射，使视网膜细胞成为长期生产抗VEGF药物的“生物工厂”。临床试验显示，单次治疗后，患者年注射负荷显著降低（最高减少97%），视力保持稳定或改善，安全性良好。
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  ADVM-022（ixo-vec）：使用工程化AAV.7m8衣壳，通过玻璃体内注射递送阿柏西普（aflibercept）基因。OPTIC试验表明，单次注射后，超过80%的患者在长达2.5年内无需补充注射，视力稳定。主要不良反应为可控的眼内炎症。
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  4D-150：一种通过玻璃体内注射递送的双重抗VEGF因子基因疗法，已进入III期临床试验，早期数据显示能显著降低救援注射需求。
  对于干性AMD（地理萎缩），基因治疗策略主要靶向补体通路失调，例如通过递送补体因子I（CFI）或可溶性CD59等基因来抑制补体过度激活，目前处于早期临床试验阶段。

糖尿病视网膜病变（DR）和视网膜血管疾病

策略与湿性AMD类似，旨在通过基因疗法实现眼内持久的抗VEGF表达，以稳定糖尿病视网膜病变和糖尿病性黄斑水肿（DME），减少治疗负担。RGX-314通过脉络膜上腔注射治疗DR的临床试验（ALTITUDE试验）正在进行中。此外，针对DR发病机制中的其他通路（如炎症、缺血诱导因子）的基因疗法也在探索中。

遗传性视网膜疾病（IRDs）

IRDs是基因替代或校正疗法的理想适应症。

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  RPE65突变相关IRDs：Luxturna?的成功为IRDs基因治疗树立了典范。
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  X连锁视网膜色素变性（XLRP）：针对RPGR基因突变的基因疗法（如botaretigene sparoparvovec）在临床试验中显示出视觉功能改善或稳定的潜力。
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  脉络膜缺失症：针对CHM基因的替代疗法（如timrepigene emparvovec）在临床试验中显示出一定的视力保护作用。
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  大基因相关IRDs（如Usher综合征，Stargardt病）：由于ABCA4、MYO7A等基因较大，超出了单次AAV的容量，研究人员开发了双AAV载体系统，将大基因拆分后由两个AAV共同递送，已在临床前和早期临床试验中取得进展。碱基编辑等精确基因编辑技术也为纠正这些大基因的点突变带来了希望。

青光眼和视神经病变

基因治疗策略侧重于神经保护。通过AAV载体向视网膜递送神经营养因子基因，如脑源性神经营养因子（BDNF）、睫状神经营养因子（CNTF），在青光眼动物模型中显示出促进视网膜神经节细胞（RGCs）存活和保护视功能的作用。对于莱伯遗传性视神经病变（LHON），通过玻璃体内注射AAV载体递送功能性ND4基因的疗法，在临床试验中已证实能改善部分患者的视力。

视网膜脱离与玻璃体视网膜界面疾病

对于增殖性玻璃体视网膜病变（PVR），基因治疗旨在通过递送抗纤维化基因（如可溶性TGF-β抑制剂）或使用mRNA技术瞬时表达抗瘢痕形成因子，来抑制术后纤维增殖和瘢痕形成，目前尚处于临床前研究阶段。

挑战与局限性

尽管前景广阔，但眼内基因治疗仍面临诸多挑战：

1. 1.1.
   免疫反应与炎症：眼内虽具免疫豁免特性，但基因治疗仍可能引发局部甚至全身性免疫反应，影响疗效和安全性。不同给药途径和载体剂量其免疫原性不同。
2. 2.2.
   载体容量限制：AAV的有限容量是治疗大基因相关疾病的主要瓶颈。虽然双AAV系统和替代载体（如慢病毒）在探索中，但效率和安全性仍需优化。
3. 3.3.
   脱靶效应与长期安全性：对于基因编辑技术，脱靶效应是重要关切。此外，长期转基因表达对细胞的潜在影响、迟发性免疫反应等需要长期随访监测。
4. 4.4.
   高成本与可及性：基因疗法研发和生产成本高昂，导致治疗价格昂贵（如Luxturna?定价高达85万美元），加之需要复杂的给药手术和专业的医疗中心，限制了其广泛应用。支付模式创新和制造工艺简化是未来的方向。
   

未来展望与新兴技术

未来眼内基因治疗的发展将聚焦于：

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  精准基因编辑工具：如引导编辑、表观遗传编辑（CRISPRi/CRISPRa）等，将提供更安全、更精确的基因组修饰手段。
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  新型递送系统：持续优化AAV衣壳、开发非病毒纳米载体（如LNPs），以提高靶向性、转染效率和安全性，并克服载体容量限制。
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  个性化医疗：基于患者的基因型、疾病阶段和视网膜状态，定制个体化治疗方案。
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  联合治疗策略：将基因治疗与干细胞移植、药物治疗或视觉假体相结合，可能产生协同效应，更全面地治疗复杂眼病。

结论

基因治疗为后段眼病的治疗带来了革命性的变革。从Luxturna?的成功获批到针对AMD、IRDs等多种疾病的积极临床试验结果，都证明了其巨大潜力。尽管在免疫原性、载体设计、安全性和可及性方面仍存在挑战，但随着基因编辑技术、递送系统和联合策略的不断进步，基因治疗有望在未来十年内显著扩大其治疗范围，为数百万视力受损患者提供一次性、长效甚至治愈性的治疗方案，最终重塑眼科的治疗格局。