新型基因疗法AVGN7.2的临床前安全性评估：AAV6载体在肌肉萎缩疾病中的毒理学与生物分布研究

《Gene Therapy》：Murine toxicology assessment of avgn7.2, a novel gene therapeutic for inclusion body myositis and other muscle wasting diseases

本研究针对目前缺乏有效药物治疗的散发性包涵体肌炎（IBM）等肌肉萎缩疾病，开发了基于AAV6载体和肌肉特异性CK8启动子的新型基因疗法AVGN7.2（表达人源SMAD7）。通过91天的小鼠GLP毒理学评估，证实其在高达2.1×1014 vg/kg剂量下未产生不良反应，NOAEL值优异。载体主要分布于肝脏和横纹肌，但hSMAD7蛋白仅在肌肉组织特异性表达，并激活S6RP生物标志物。研究为AAV6载体在肌肉疾病基因治疗中的临床应用提供了重要安全依据。

　　

在肌肉萎缩疾病治疗领域，散发性包涵体肌炎（sporadic inclusion body myositis, IBM）作为一种严重影响中老年人群的进行性肌肉退化疾病，至今缺乏有效的药物治疗方案。传统免疫抑制剂不仅无法阻止肌肉萎缩，甚至可能加重病情，这使得开发新型治疗策略迫在眉睫。在这一背景下，基因治疗技术为解决这一难题提供了新的希望。

本研究聚焦于一种名为AVGN7.2的新型基因治疗药物，该药物通过肌肉趋向性AAV6（腺相关病毒血清型6）载体递送人源SMAD7基因，利用肌肉特异性CK8启动子实现靶向表达。SMAD7作为activin受体信号通路的关键负调控因子，在肌肉蛋白质合成与降解平衡中发挥重要作用。

为评估AVGN7.2的临床转化潜力，研究人员开展了符合GLP规范的91天小鼠毒理学研究，系统考察了其安全性、生物分布和免疫原性特征。研究设置了三个剂量组（2.3×10¹³、7.0×10¹³和2.1×10¹⁴ vg/kg），并设立了相应的对照组。

在技术方法方面，研究采用数字滴度PCR（ddPCR）进行载体基因组生物分布定量分析，通过蛋白质印迹法检测hSMAD7表达及S6核糖体蛋白（S6RP）生物标志物变化，并建立酶联免疫吸附测定（ELISA）方法评估抗药抗体（ADA）反应。所有实验均使用C57BL/6小鼠模型，按照预定的时间点（8、29和92天）进行样本采集和数据收集。

安全性评估结果

通过系统的生理学、血液学、血清生化和组织病理学检查，研究发现AVGN7.2在所有测试剂量下均表现出良好的耐受性。未发现与药物相关的死亡率、体重变化、食物消耗异常或眼科检查异常。虽然在高剂量组个别雄性小鼠中观察到腹股沟区轻度水肿和红斑，但这些发现被认为与自发背景病变相关，不具有不良反应意义。血清生化指标中，仅碱性磷酸酶（ALP）在中期时间点有轻微升高，但无其他肝损伤标志物异常或组织学相关性。

生物分布特征

载体基因组分布分析显示，肝脏在所有时间点均含有最高水平的AVGN7.2，其次是心脏和骨骼肌，这与AAV6载体的已知趋向性一致。中枢神经系统和性腺中的分布水平最低。值得注意的是，尽管肝脏中的载体基因组数量远高于肌肉组织，但hSMAD7蛋白仅在横纹肌中特异性表达，证明了CK8启动子的组织特异性。

生物标志物表达

蛋白质印迹分析证实，hSMAD7蛋白仅在心脏和胫骨前肌中过度表达，而在肝脏、肾脏等非靶组织中未检测到表达。治疗后29天，心脏和胫骨前肌中hSMAD7水平分别增加3-6倍，同时磷酸化S6RP（P-S6RP）水平显著升高。至92天时，总S6RP水平在治疗组小鼠中增加超过两倍，这与先前研究中观察到的肌肉蛋白质合成增强一致。

免疫原性分析

抗药抗体检测显示，小鼠对AAV6衣壳产生了强烈的免疫反应，表现为早期的IgM和晚期的IgG反应。这种反应呈剂量依赖性，在92天时IgG水平比29天时增加超过两倍。然而，针对hSMAD7蛋白的抗体反应在所有时间点均未显著升高，这与人和小鼠SMAD7高度同源（98% identity，99% similarity）相一致。

研究结论与意义

本研究全面评估了AVGN7.2在临床前模型中的安全性和分布特性，确立了2.1×10¹⁴ vg/kg的无观察不良反应水平（NOAEL）。与AAV8和AAV9等其他肌肉趋向性载体相比，AAV6表现出更低的肝脏趋向性和更好的安全性特征。CK8启动子的肌肉特异性确保了转基因表达局限于靶组织，即使在高载体基因组负荷的肝脏中也是如此。

这些发现对IBM及其他肌肉萎缩性疾病的治疗发展具有重要意义。AVGN7.2通过特异性靶向肌肉组织中的activin受体信号通路，为阻止疾病进展提供了新策略。研究还确定了S6RP及其磷酸化状态作为潜在的治疗效果生物标志物，为后续临床研究提供了重要工具。

该研究不仅为AVGN7.2的进一步临床开发奠定了坚实基础，也为基于AAV6的基因治疗产品安全性评估提供了重要参考。随着基因治疗在肌肉疾病领域的不断发展，这种具有组织特异性和良好安全性的治疗策略有望为患者带来新的希望。