穿越血脑屏障的 AAV 衣壳用于中枢神经系统递送效率的比较研究

《Virology Journal》：Comparative study of BBB-crossing AAV capsids for central nervous system delivery efficiency

　　

摘要

血脑屏障（BBB）严重限制了全身性腺相关病毒（AAV）基因疗法治疗中枢神经系统（CNS）疾病的疗效。在此，我们系统地表征了三种跨越血脑屏障的 AAV 衣壳（PHP.eB、CNSRCV300、BI-hTFR1）在小鼠静脉给药后的体内组织分布和表达模式，使用泛表达的 CAG 启动子和神经元特异性 hSyn 启动子驱动报告基因表达。与传统的 AAV9 相比，PHP.eB 和 CNSRCV300 表现出增强的血脑屏障穿透力和脑部转导能力，并具有主要的神经元嗜性。相对于 CAG 启动子，hSyn 略微减弱了脑内转基因表达，并显著减少了外周脱靶表达。尽管如此，免疫荧光、qPCR 和 Western blot 实验证实了 AAV 在外周组织（包括肝脏）中的持续滞留，表明存在潜在的安全隐患。值得注意的是，CNSRCV300 实现了强大的中枢神经系统转导，同时外周积累极少，赋予了其优异的安全性和前景广阔的临床潜力。综上所述，AAV 的体内靶向作用是由衣壳变异体和启动子特性共同调节的。神经元特异性启动子能有效减轻外周脱靶转基因表达，但无法消除残余的外周病毒沉积，这是全身性 AAV 疗法的一个关键安全问题。本研究为中枢神经系统靶向 AAV 载体的合理筛选和优化提供了系统的实验证据。