AAV8介导的肝脏靶向基因疗法为遗传性痉挛性截瘫5型(SPG5)提供治疗新策略

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Molecular Therapy Methods & Clinical Development 4.6

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  本研究针对遗传性痉挛性截瘫5型(SPG5)的致病机制,开发了基于AAV8载体的肝脏靶向CYP7B1基因替代疗法。研究人员通过Cyp7b1-/-小鼠模型证实,单次静脉注射即可持久纠正外周25/27-羟基胆固醇代谢紊乱,但脑部氧固醇水平仅部分改善,提示未来需开发同时靶向中枢神经系统的联合治疗策略。该研究为SPG5的精准治疗提供了重要理论依据。

  

遗传性痉挛性截瘫5型(SPG5)是一种由CYP7B1基因突变导致的罕见神经系统疾病,患者表现为进行性下肢痉挛和运动障碍。这种疾病的根源在于胆固醇代谢异常——CYP7B1基因编码的胆固醇7α-羟化酶缺陷会导致25-羟基胆固醇(25-HC)和27-羟基胆固醇(27-HC)这两种具有神经毒性的氧固醇在体内异常积累。更棘手的是,这些有害物质能够自由穿越血脑屏障,最终损害人体最长的神经纤维——连接脊髓与下肢的皮质脊髓束。尽管此前尝试过他汀类药物和mRNA替代疗法,但要么效果有限,要么需要频繁给药,临床转化面临重大挑战。

德国神经退行性疾病中心(DZNE)和蒂宾根大学的研究团队另辟蹊径,开发了一种基于AAV8载体的长效基因治疗方案。他们设计了一种携带人源CYP7B1基因的AAV8载体(AAV8-TTR-hCYP7B1),利用肝脏特异性转甲状腺素蛋白最小启动子(TTRmin)实现精准的肝脏靶向表达。在Cyp7b1-/-小鼠模型中,研究人员通过静脉注射给药后,系统评估了不同剂量(1×1010至1×1011 vg/只)的治疗效果。

研究主要采用了以下关键技术:1) 质粒构建与AAV8载体生产;2) 肝细胞转染效率评估(免疫荧光和Western blot);3) 小鼠模型静脉给药与长期观察;4) 同位素稀释HPLC-MS检测氧固醇水平;5) 肝脏组织学分析(IHC)。

研究结果部分显示:
肝脏表达高效安全


即使在最低剂量组,肝脏中CYP7B1表达已超过野生型水平,且无肝毒性迹象。通过qPCR检测,最高剂量组hCYP7B1表达量是内参基因Actβ的3.5倍(△Ct 3.45±0.29)。

外周氧固醇快速纠正


给药2天内,血清25-HC降至野生型水平(12.3±8.2 vs 179.4±40.8 ng/mg CHOL),27-HC也显著降低。这种效果持续至研究终点(6周),且无性别差异。

脑部改善有限


尽管外周氧固醇显著降低,但脑内27-HC水平未见明显变化,25-HC仅下降25%(123.3±8.2 vs 157.3±11.9 ng/mg CHOL),提示存在中枢自主合成或蓄积机制。

这项研究的重要发现在于:首次证实AAV8介导的肝脏靶向基因治疗可持久纠正SPG5的外周代谢缺陷,且安全性良好。但脑部氧固醇仅部分改善的现状提示,单独靶向肝脏可能不足以完全阻止神经退行性进程。研究人员在讨论中特别指出,即使进行肝脏移植(临床已有尝试),也可能无法预防神经系统症状,因为CYP7B1在少突胶质细胞中的生理表达对维持神经髓鞘稳定性至关重要。

这项发表于《Molecular Therapy Methods》的研究为SPG5治疗提供了重要范式转变:未来可能需要开发能同时靶向肝脏和中枢神经系统的"双管齐下"策略。研究团队建议,新近报道的能跨越血脑屏障的AAV9变体可能是突破这一治疗瓶颈的关键。从更广泛的视角看,这项工作也为其他涉及血脑屏障穿透性代谢产物的神经系统疾病治疗提供了重要参考。

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