AAV递送PPT1基因疗法在CLN1疾病模型中实现长期神经保护及绵羊脑内治疗水平验证

研究人员针对致命性神经退行性疾病CLN1（由Palmitoyl-Protein Thioesterase 1/PPT1缺乏引起）开发了新型AAV基因疗法。通过改造PPT1蛋白的跨细胞校正能力，采用神经嗜性AAV衣壳Spark100，经脑室内给药实现全中枢神经系统长效表达，使Ppt1-/-小鼠获得15个月生存期延长及神经功能保护，并在绵羊模型中验证其安全性。该研究为广泛性CNS病变疾病治疗提供新范式。

　　

在儿童神经退行性疾病领域，CLN1病犹如一个无情的"神经时钟"，由于Palmitoyl-Protein Thioesterase 1（PPT1）酶的功能缺失，患者的中枢神经系统（CNS）会逐渐崩解。这种溶酶体贮积症的特殊之处在于其病变范围覆盖全脑和脊髓，传统疗法难以实现广泛分布。更令人忧心的是，现有通过鞘内给药的AAV基因疗法在小鼠模型中收效甚微——就像试图用滴灌系统浇灌整片森林，药物难以穿透血脑屏障抵达关键脑区。

来自美国Spark Therapeutics研究所的研究团队在《Molecular Therapy》发表突破性研究，他们采用"三重优化"策略：对PPT1蛋白进行工程化改造增强其分泌性，选用神经嗜性AAV衣壳Spark100作为载体，创新性采用脑室注射给药途径。这种组合拳使得治疗蛋白能像神经系统的"快递网络"般覆盖整个CNS，在Ppt1^-/-小鼠中实现长达15个月的治疗效果，将垂死的神经细胞从死亡边缘拉回，使患病小鼠几乎与野生型无异。更令人振奋的是，在成年绵羊这种脑体积接近人类的大型动物模型中，该疗法展现出优异的生物分布特性且无不良反应，为临床转化扫清关键障碍。

研究关键技术包括：PPT1蛋白分泌信号改造、神经嗜性AAV衣壳筛选、新生Ppt1^-/-小鼠脑室内注射、绵羊中枢神经系统给药及免疫组化分析。实验使用CLN1疾病模型小鼠（Ppt1^-/-）和健康成年绵羊作为研究对象。

【PPT1工程化改造增强治疗效果】
通过引入特殊分泌信号，改造后的PPT1蛋白获得"远程救援"能力，可被神经元摄取并纠正溶酶体功能缺陷。体外实验显示工程化PPT1的分泌效率提升3倍。

【全CNS广泛表达验证】
在Ppt1^-/-小鼠中，单次ICV注射即可使PPT1蛋白遍布大脑皮层、海马、小脑等关键区域。定量分析表明治疗组脑组织PPT1活性恢复至野生型60-80%。

【长期神经保护效应】
治疗组小鼠生存期从平均8个月延长至15个月，旋转棒测试显示运动协调性保持完好，脑组织病理分析未见典型脂褐质沉积，这种保护效应持续至自然寿命终点。

【大型动物安全性评估】
绵羊实验证实AAV-Spark100在完全发育的复杂脑组织中仍保持优异转导效率，酶联免疫吸附测定显示脑脊液PPT1浓度达治疗窗，且未引发免疫反应。

该研究开创性地证明，通过合理设计分泌型治疗蛋白与靶向递送系统组合，可克服广泛性CNS疾病治疗的关键瓶颈。特别值得注意的是，工程化PPT1展现出"神经接力"特性——少量转导细胞分泌的蛋白能被远端神经元有效摄取，这种放大效应显著降低治疗所需的病毒载量。在绵羊模型中观察到的生物分布特征提示，该方案可能适用于更大体积的人脑。研究建立的"分泌蛋白+神经嗜性载体+脑室给药"技术平台，为其他类似疾病如Tay-Sachs病、GM2神经节苷脂沉积症等提供了可借鉴的解决方案。随着基因治疗技术的进步，这种针对溶酶体疾病的"中枢修复"策略有望改写当前神经退行性疾病的治疗格局。