靶向MAPT的人工miRNA通过AAV递送降低阿尔茨海默病tau病理的研究

本研究针对阿尔茨海默病(AD)的tau病理问题，开发了AAV递送的靶向MAPT mRNA的人工miRNA(amiRTau01)。在tauopathy小鼠模型中证实其可显著降低磷酸化tau蛋白，并在非人灵长类中验证了神经元特异性敲除效果，为AD的基因治疗提供了新策略。

　　

在神经退行性疾病领域，阿尔茨海默病(AD)始终是困扰科学界的重大难题。这种疾病最显著的特征之一就是大脑中异常聚集的tau蛋白形成的神经纤维缠结。tau蛋白由MAPT基因编码，在健康神经元中起着稳定微管的重要作用。然而，当tau蛋白发生异常磷酸化后，会从微管上脱离并聚集成有毒的寡聚体，最终导致神经元功能障碍和死亡。目前针对AD的治疗策略主要聚焦于清除β淀粉样蛋白斑块，但越来越多的证据表明，tau病理与认知衰退的相关性更强，这使得tau成为极具潜力的治疗靶点。

传统的小分子药物在靶向tau蛋白时面临诸多挑战，包括血脑屏障穿透效率低、难以实现长期疗效等问题。基因治疗技术的兴起为解决这些难题提供了新思路。其中，腺相关病毒(AAV)因其安全性高、转染效率好等特点，已成为神经系统疾病基因治疗的首选载体。与此同时，人工microRNA(amiRNA)技术能够实现高度特异性的基因沉默，为精准调控MAPT表达提供了可能。这项发表在《Molecular Therapy》上的研究，正是将这两种前沿技术相结合，开创性地探索了通过AAV递送靶向MAPT的amiRNA来治疗AD的新策略。

研究团队首先设计了22种靶向MAPT的amiRNA候选分子，通过严格的筛选流程，最终鉴定出amiR^Tau01作为最优候选。该分子不仅加工准确、特异性强，还能有效降低MAPT mRNA水平。在Tau22 tauopathy小鼠模型中，amiR^Tau01显著减少了脑和脊髓中磷酸化tau的水平，证实了其治疗潜力。更令人振奋的是，在非人灵长类研究中，使用新型AAV.GMU01衣壳递送的amiR^Tau01成功实现了神经元特异性的MAPT敲除，尽管整体脑组织的转染效率仍有待提高。

研究采用的关键技术包括：1)人工miRNA设计筛选平台；2)AAV载体工程改造；3)Tau22转基因小鼠模型；4)非人灵长类动物实验；5)定量PCR和免疫印迹等分子生物学技术；6)免疫组织化学分析。其中非人灵长类实验使用了新型AAV.GMU01衣壳，为转化医学研究提供了重要数据。

在"amiRNA筛选与优化"部分，研究人员通过生物信息学预测和体外实验，从22个初始设计中筛选出amiR^Tau01。该分子在HEK293细胞中显示出高达80%的MAPT mRNA敲低效率，且脱靶效应极低。深度测序分析证实amiR^Tau01能够被Drosha和Dicer酶准确加工，产生预期的成熟miRNA序列。

"小鼠模型验证"结果显示，脑室内注射AAV9-amiR^Tau01的Tau22小鼠，其大脑皮层和海马区的病理性tau蛋白水平降低了50-60%。特别值得注意的是，脊髓中的tau蛋白也显著减少，这表明AAV介导的基因治疗可能对AD伴随的脊髓病理也有改善作用。行为学测试进一步显示，治疗组小鼠的认知功能得到明显改善。

"非人灵长类研究"部分揭示了该疗法向临床转化面临的关键挑战。虽然使用AAV.GMU01衣壳递送的amiR^Tau01在单个神经元中实现了显著的MAPT敲低（约40%），但整体脑组织的转染效率不足，导致bulk tissue水平的MAPT mRNA仅降低15%。这一结果突显了开发更高效脑靶向AAV衣壳的必要性。

讨论部分强调，这项研究首次证明了AAV递送的amiRNA可以在tauopathy模型中实现长期、稳定的tau降低。amiR^Tau01的设计避免了与内源性miRNA的竞争，且其特异性经过严格验证，大大降低了脱靶风险。研究人员特别指出，虽然目前的衣壳递送效率尚不理想，但已经鉴定出的amiR^Tau01作为治疗分子具有明确的开发价值。未来研究应着重优化AAV衣壳的脑靶向性，并探索更有效的给药途径。

这项由Sanofi团队开展的研究为AD的基因治疗开辟了新途径。其创新性不仅在于验证了靶向tau的治疗策略，更重要的是建立了一个可推广的技术平台，该平台同样适用于其他tauopathy疾病，如额颞叶痴呆、进行性核上性麻痹等。随着AAV递送技术的不断进步，这种一次治疗、长期有效的基因疗法有望为神经退行性疾病患者带来新的希望。