综述：类器官——AAV基因治疗中枢神经系统疾病的临床前开发未来

这篇综述系统探讨了人源干细胞（PSC）衍生的脑与视网膜类器官在AAV（腺相关病毒）基因治疗临床前研究中的革命性作用。作者Vivienne M. Kaiser和Anai Gonzalez-Cordero详细分析了类器官模型在筛选新型AAV衣壳（如AAV2(7m8)）、验证细胞特异性启动子（如GRK1）及评估基因疗法（如RPGR、ABCA4等大基因递送）中的优势，同时指出其局限性（如胎儿态表型、高剂量需求）。文章强调，随着FDA现代化法案推动非动物模型应用，类器官将成为跨越物种差异、加速中枢神经系统（CNS）疾病（如Usher综合征、Leber先天性黑蒙）治疗开发的关键平台。

　　

人类PSC衍生的CNS类器官模型

类器官作为自组装的三维人体器官模型，能够模拟脑与视网膜的复杂微环境。脑类器官分为非定向（如Lancaster全脑类器官）和定向分化（如Sloan的背侧/腹侧前脑类器官）两类，前者包含异质性脑区但批次差异大，后者通过生长因子精确控制区域特异性（如皮质、中脑）。视网膜类器官则能重现七种细胞类型的分层结构，甚至表现出光反应性（如Volkner团队验证的AAV9.NN转导后光敏反应）。然而，当前模型仍缺乏视网膜色素上皮（RPE）的极性包裹和灵长类特有的黄斑区，限制了对Stargardt病等疾病的模拟。

类器官在AAV基因治疗中的应用

衣壳筛选：类器官揭示了物种间AAV趋向性的显著差异。例如，AAV2(7m8)在视网膜类器官中高效转导（82%效率，Rogler团队通过活体成像证实），而AAV9在脑类器官中表现优异（Depla团队数据）。Westhaus的“AAV测试套件”通过条形码高通量测序，发现AAV2-L2和AAV2-M4对人类细胞的选择性高于小鼠，凸显类器官在跨物种转化研究中的价值。

启动子优化：视网膜类器官中，GRK1启动子特异性驱动光感受器细胞表达（Garita-Hernandez研究），而CMV启动子仅在成熟细胞中激活（Gonzalez-Cordero发现）。脑类器官则需开发更精细的神经元亚型启动子，以替代泛神经元hSYN启动子。

基因治疗测试进展

基因增补：RP2缺失的视网膜类器官经AAV2/5-RP2治疗后，外核层（ONL）变薄减轻（Lane研究）；RPGR-X连锁视网膜病变模型中，AAV2(7m8)-GRK1-RPGR纠正了视紫红质错误定位（West团队）。脑类器官中，AAV9-GLB1成功降低GM1神经节苷脂沉积（Latour实验）。

大基因递送：双AAV系统（如DNA转剪接AAV9.PHB.B）在Usher1f类器官中诱导钙鞘突触形成（Ivanchenko研究），但剂量需求高达体内250倍（Tornabene的ABCA4实验）。REVeRT mRNA剪接技术（Reidmayr开发）在Stargardt模型中展现出功能挽救潜力。

挑战与未来方向

类器官的胎儿态特性限制了对成人神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）的模拟，且培养周期长（视网膜类器官需7个月）。此外，血脑屏障（BBB）的缺失使系统给药研究受阻。未来需整合器官芯片（如微流体BBB模型）和 assembloid（如视网膜-脑融合体）以提升生理相关性。尽管存在技术壁垒，类器官仍是突破AAV-CNS治疗物种瓶颈的不可替代平台。