AAV8-CYP4V2 基因疗法 VGR-R01 治疗比阿蒂结晶状营养不良的临床前研究：开启眼疾治疗新希望

为解决比阿蒂结晶状营养不良（BCD）无有效治疗手段的问题，研究人员开展 AAV8-CYP4V2 基因疗法 VGR-R01 的临床前研究。结果显示 VGR-R01 能改善相关细胞功能及小鼠视网膜功能，且在动物中耐受性良好，为其临床应用提供依据。

　　比阿蒂结晶状营养不良（Bietti Crystalline Dystrophy，BCD）是一种较为罕见却严重影响患者视力健康的遗传性眼部疾病。它是由 CYP4V2 基因功能缺失突变引起的常染色体隐性遗传病。患者的视网膜会出现晶体样脂质沉积，光感受器逐渐丧失，视网膜色素上皮（Retinal Pigment Epithelium，RPE）也会发生恶化。临床上，患者常出现夜盲、闪光感、视力下降、近视、视物模糊和视野缩小等症状，许多患者在中年时就会发展为法定失明。目前，全球范围内 BCD 的发病率约为 1/67,000，但在东亚人群中更为常见，比如在中国，CYP4V2 突变的携带者频率约为 0.005 / 人，预估有 21,000 名患者。然而，当前针对 BCD 的治疗手段非常有限，仅能提供一些支持性护理，类似于其他类型视网膜色素变性的治疗方法，包括使用血管扩张剂、维生素，以及注射抗血管内皮生长因子（VEGF）来控制脉络膜新生血管，无法从根本上解决疾病的遗传缺陷问题。

在这样的背景下，为了寻找更有效的治疗方法，上海维泰格林生物制药有限公司的研究人员开展了一项关于 AAV8-CYP4V2 基因疗法 VGR-R01 的研究。他们的研究成果发表在《Molecular Therapy: Methods & Clinical Development》杂志上，为 BCD 的治疗带来了新的希望。

研究人员为开展这项研究，主要运用了以下几种关键技术方法：

1. 细胞实验技术：通过培养多种细胞系，如 HEK293、ARPE-19 等，进行细胞转染和 AAV 转导实验，检测 VGR-R01 对 CYP4V2 蛋白表达的影响。
2. 动物模型实验技术：利用 Cyp4v3 小鼠作为 BCD 疾病模型，以及新西兰兔和食蟹猴进行体内实验，评估 VGR-R01 的疗效和安全性。
3. 分子生物学检测技术：采用定量聚合酶链反应（qPCR）和定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）等技术，检测 CYP4V2 DNA 和 mRNA 在动物体内的分布情况。

研究结果如下：

1. VGR-R01 载体表达盒的优化与表征：对 VGR-R01 的表达盒进行全面优化，选择通用的 CAG 启动子以增强 CYP4V2 蛋白表达，优化编码序列提高密码子使用效率，并减少 CpG 岛以降低免疫反应风险。实验表明，VGR-R01 能在多种细胞系中有效转导并表达 CYP4V2 蛋白，且表达呈剂量依赖性。
2. VGR-R01 恢复 RPE 细胞脂肪酸羟化酶活性：体外酶活性研究显示，VGR-R01 能显著提高 ARPE-19 细胞中脂肪酸羟化酶的活性，且活性增强与 VGR-R01 的感染复数（MOI）呈正相关，表明其具有恢复细胞脂肪酸代谢稳态的潜力。
3. VGR-R01 减少 CYP4V2^- RPE 细胞中的脂质积累：研究人员成功培养了来自 H9 人类胚胎干细胞和 BCD 患者多能干细胞的 RPE 细胞。通过 BODIPY-493/503 染色发现，VGR-R01 处理后，CYP4V2^- RPE 细胞内的脂质滴积累显著减少，证明其对脂肪酸代谢具有修复作用。
4. VGR-R01 在 Cyp4v3 小鼠体内的疗效：以 8 月龄 Cyp4v3 小鼠为研究对象，这些小鼠的视网膜功能在基线时明显受损，表现为暗适应和光适应的 ERG b 波振幅显著降低。经 VGR-R01 单侧视网膜下注射治疗后，治疗眼和未治疗眼的 ERG b 波振幅在 3、6、9 个月时均有显著改善，且 VGR-R01 在小鼠体内耐受性良好。
5. VGR-R01 在新西兰兔和食蟹猴中的耐受性：在新西兰兔和食蟹猴中进行的毒性研究表明，VGR-R01 在这两种动物中耐受性良好。虽然注射后出现了一些眼部相关的变化，但大多与注射或眼科检查操作有关，部分变化在后期有所缓解。通过实验确定了 VGR-R01 在食蟹猴中的最大耐受剂量（MTD）为 2.4×10¹¹ vg / 眼，在新西兰兔中的 MTD 为 1.6×10¹¹ vg / 眼，无观察到不良反应水平（NOAEL）为 1.6×10¹⁰ vg / 眼。
6. VGR-R01 在新西兰兔和食蟹猴中的生物分布和脱落情况：在新西兰兔和食蟹猴中，VGR-R01 主要分布在眼部组织，尤其是视网膜，在其他组织中的分布较少。CYP4V2 DNA 和 mRNA 在血液中的浓度在注射后先升高后降低，在视网膜中的浓度相对稳定，而在其他组织中则逐渐被清除。此外，在食蟹猴中还检测到 CYP4V2 DNA 通过眼泪、鼻腔和口腔黏膜、尿液和粪便排出。

研究结论和讨论部分指出，VGR-R01 作为一种重组 AAV8 载体的基因疗法，在临床前研究中展现出了良好的应用前景。它在体外实验中能有效调节 CYP4V2 蛋白表达、增强脂肪酸羟化酶活性并减少脂质积累；在体内实验中，能改善 Cyp4v3 小鼠的视网膜功能，且在新西兰兔和食蟹猴中安全性和耐受性良好。然而，将这些研究成果转化为临床应用仍面临一些挑战，比如小鼠和人类疾病表现存在差异，缺乏可预测的生物标志物，以及眼部免疫反应等问题。尽管如此，这些临床前研究结果为 VGR-R01 的临床开发提供了有力的数据支持，正在进行的 1/2 期临床试验（NCT05694598）将进一步评估其在 BCD 患者中的治疗效果和安全性，有望为这一棘手的遗传疾病提供新的治疗途径，为众多 BCD 患者带来恢复视力的希望。