综述:神经遗传性疾病的基因治疗进展

【字体: 时间:2025年02月19日 来源:TRENDS IN Molecular Medicine 12.8

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  这篇综述系统梳理了神经遗传性疾病基因治疗的最新进展,涵盖血脑屏障(BBB)穿透技术、递送载体(AAV/LV/VLP/LNP)优化及多模态治疗策略(ASO/CRISPR/sup-tRNA等)。文章强调针对单基因突变(如SMN1/MECP2)的精准干预,并指出患者组织在推动罕见病转化研究中的关键作用,为神经科学领域提供了全面的技术路线图。

  

神经遗传性疾病的基因治疗现状

自1986年发现杜氏肌营养不良的致病基因以来,临床已鉴定超过1700种导致神经遗传性疾病的单基因突变。2016年首个反义寡核苷酸(ASO)药物nusinersen(Spinraza?)的获批标志着该领域重大突破,其通过调控SMN2基因剪接增加功能性SMN蛋白表达。然而中枢神经系统(CNS)的特殊性——包括血脑屏障(BBB)限制、神经元终末分化特性及递送效率低下——仍是治疗开发的主要瓶颈。

基因型与表型异质性

神经遗传疾病表现出显著的临床和遗传异质性。单基因疾病如Rett综合征(MECP2突变)与多因素疾病如阿尔茨海默病(APOE4等位基因风险)共存。突变类型从单核苷酸变异(SNV)到染色体非整倍体(如唐氏综合征),致病机制涵盖功能丧失(如SCN1A相关Dravet综合征)、功能获得(如SCN2A癫痫性脑病)及毒性重复扩增(如亨廷顿病)。这种多样性要求治疗策略必须精准匹配特定遗传缺陷。

递送平台技术突破

当前递送方式包括:

  • 侵入性途径:鞘内(IT)、脑室内(ICV)注射
  • 非侵入创新:BBB穿透型AAV衣壳(如AAV.CAP-BBB)、病毒样颗粒(VLP)和脂质纳米粒(LNP)
    AAV载体因长期表达特性成为主流选择,但4.8kb的装载容量限制其应用。新型双AAV系统通过分裂基因解决大基因(如DMD)递送难题,而LNP在肝脏外的靶向递送仍待优化。

治疗模态百花齐放

ASO与RNA疗法
nusinersen和tofersen(靶向SOD1的ALS治疗)的成功验证了ASO通过剪接调控或mRNA降解发挥作用。新兴siRNA偶联技术正突破CNS递送障碍。

基因替代疗法
AAV9介导的SMN1基因替代(Zolgensma?)开创了单次给药治愈SMA的先例。对于大基因,微型化蛋白策略(如肌营养不良蛋白微基因)显示出潜力。

tRNA疗法
针对无义突变的抑制型tRNA(sup-tRNA)可通读提前终止密码子(PTC),78nt的小尺寸使其特别适合MECP2等"Goldilocks基因"(表达水平需精确调控)。

表观遗传编辑
dCas9-TET1/DNMT3a融合蛋白通过甲基化编辑调控X连锁疾病(如Rett综合征)中沉默的健康等位基因,或逆转印记疾病(如Angelman综合征)的父源/母源特异性沉默。

CRISPR系统革新
碱基编辑(如ABE8e)纠正点突变而不引起双链断裂,而Prime Editor则实现更精准的基因修正。ETX101(NCT05419492)成为首个进入临床试验的表观遗传编辑疗法。

转化医学挑战

  • 生物分布:深部脑区(丘脑、基底节)靶向仍不理想
  • 免疫原性:AAV中和抗体限制重复给药
  • 商业化困境:超罕见病(如SPG50患者<100人)需创新支付模式
    患者组织如CureSPG50基金会通过创建社会企业推动个体化疗法开发,而平台技术认定(如FDA 2024指南)有望加速类似疗法审批。

未来展望

未来5-10年,ASO和AAV替代疗法仍将主导临床,而基因编辑和表观调控可能实现首个神经系统适应症批准。非病毒递送和全身给药技术的突破将是下一阶段攻关重点,同时需要监管和商业模式的协同创新以惠及更多罕见病患者群体。

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