靶向脂肪组织的瘦素基因疗法治疗先天性瘦素缺乏症的剂量探索与体内安全性研究

本研究通过剂量递减实验验证了Rec2-瘦素(Rec2-leptin)AAV载体在ob/ob小鼠模型中的疗效与安全性。采用腹膜内注射(i.p.)递送脂肪靶向的腺相关病毒(AAV)载体，通过双表达框设计（CBA启动子+肝脏限制性miRNA）实现内脏脂肪特异性表达，在1E9-2E10 vg/只剂量范围内均能持续27周改善代谢综合征（肥胖、高胰岛素血症等），且未发现治疗相关不良反应，为遗传性或获得性瘦素缺乏症提供了潜在的一次性基因治疗方案。

　　

靶向脂肪组织的瘦素基因疗法突破性进展

研究背景与意义
先天性瘦素缺乏症是由脂肪组织功能障碍引起的单基因疾病，表现为严重肥胖、食欲亢进和代谢紊乱。传统瘦素替代疗法需终身频繁注射重组瘦素蛋白（如metreleptin），年治疗费用高达130万美元。本研究开发的Rec2-leptin基因疗法通过单次给药实现长期疗效，具有重大临床转化价值。

创新性技术平台
研究团队采用工程化AAV衣壳Rec2（AAV8与rh20衣壳重组体），其脂肪组织转导效率显著优于天然血清型。独创的双表达框载体设计包含：1）CBA启动子驱动瘦素表达框（含WPRE增强子）；2）白蛋白启动子驱动靶向WPRE的miRNA，有效抑制肝脏异位表达。该平台此前已在PTEN、FGF21等基因治疗中验证其特异性。

剂量探索关键发现
在ob/ob小鼠模型中，单次i.p.注射1E9-2E10 vg/只（相当于3.3E10-6.6E10 vg/kg）剂量均显示：

• 血清瘦素水平：最低剂量组达野生型18%（7周时0.45±0.05 vs 2.5±0.3 ng/mL）
• 代谢改善：完全逆转肥胖（体重降低3倍）、高血糖（AUC_GTT
  从28,000降至18,000 mg·min/dL）、肝脂肪变性（甘油三酯降低10倍）
• 组织特异性：内脏脂肪（gWAT/rWAT/mWAT）中WPRE mRNA表达量是肝脏的100倍以上

长效性与安全性
27周监测显示：

• 持续表达：gWAT中瘦素mRNA保持4倍于野生型水平
• 病理改善：完全消除胰腺胰岛增生和肝脏脂肪空泡
• 无治疗相关毒性：血清生化指标（ALT/AST/肌酐等）与对照组无差异
• 意外发现：1E9 vg/只（3.3E10 vg/kg）即达最大疗效，剂量反应曲线呈现平台效应

机制探讨

• 能量平衡：瘦素恢复使摄食量从6.5±0.3降至3.0±0.2 g/天，但能量消耗（间接测热法）无显著变化
• 脂肪重分布：内脏脂肪质量降低2-3倍，皮下脂肪改善不明显
• 神经调节：核心体温从34.5±0.3°C恢复至36.8±0.2°C

转化医学价值
相比文献报道的AAV8载体（需1E12 vg/只），Rec2-leptin疗效剂量降低1000倍。该研究为开展非人灵长类实验奠定了剂量学基础，并为以下适应症提供新思路：
1）先天性瘦素缺乏症（已进入aP2-SREBP1c转基因小鼠验证阶段）
2）获得性脂肪营养不良（80%患者伴瘦素缺乏）
3）肥胖相关代谢并发症

未来展望
需进一步探索：1）皮下注射对皮下脂肪的靶向性 2）免疫原性评估 3）在非人灵长类中的药效/毒理。该平台技术可拓展应用于其他脂肪因子（如脂联素）的基因治疗。