重组腺相关病毒基因治疗的临床免疫原性：见解与启示

《STAR Protocols》：Clinical immunogenicity in rAAV gene therapy: Insights and implications

　　

摘要专业翻译 重组腺相关病毒（recombinant adeno-associated viruses, rAAV）在单次给药后可在多个靶器官中实现持久的治疗性蛋白表达，带来显著的临床获益，并具有良好的安全性特征，且可通过积极的免疫管理策略进一步得到支持。系统性rAAV基因治疗主要与一过性肝细胞损伤相关，而补体介导的血栓性微血管病（thrombotic microangiopathy, TMA）和免疫相关心脏事件则发生于特定情境下；背根神经节（dorsal root ganglion, DRG）相关神经毒性仍主要局限于非临床研究中，仅有孤立的人类疑似病例。免疫激活的程度、动力学和临床后果受载体相关因素、剂量、给药途径和患者特异性特征的影响。因此，不同产品、治疗方案和患者群体之间的免疫反应可能存在显著差异。这些反应取决于疾病适应症、给药方案和免疫抑制方案、给药途径、载体血清型以及潜在的免疫状态。在理解rAAV免疫原性的机制和临床方面已取得重大进展。临床上管理免疫原性的策略正在开发中，旨在达到预期的疗效、最小化免疫介导的不良事件，并可能为既往有或无AAV暴露的患者扩展治疗选择。本综述聚焦于对rAAV免疫应答的临床表现、这些安全事件的时间模式及其潜在的免疫学机制，并讨论了临床考量、风险评估以及潜在的新兴免疫原性缓解策略。

论文解读文章

研究背景与目的

重组腺相关病毒（rAAV）因其低致病性、能够实现长期基因表达且插入突变风险极低，已成为基因治疗中递送治疗性载荷的首选载体。然而，随着超过100种rAAV基因疗法进入不同阶段的临床开发，一个关键的挑战日益凸显：rAAV载体在体内可引发先天性和适应性免疫反应，这些反应不仅可能削弱治疗效果，还可能导致一系列严重不良事件。这些免疫反应的强度受到多种因素的影响，包括载体剂量、血清型、给药途径、患者预先存在的免疫力以及转基因蛋白与内源蛋白的同源性等。尽管已有针对视网膜营养不良、脊髓性肌萎缩症（SMA）、血友病等多种疾病的rAAV疗法获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准，但免疫原性相关的临床安全问题，如肝毒性、血栓性微血管病（TMA）、心肌炎和背根神经节（DRG）毒性，仍然是限制其广泛应用和疗效持久性的重要障碍。因此，深入理解rAAV免疫原性的临床表现、潜在机制及影响因素，对于优化治疗方案、管理不良反应和扩大适用患者群体至关重要。本项综述旨在系统梳理rAAV基因治疗中免疫相关不良事件的临床经验，探讨其与产品和患者相关风险因素的关联，并总结当前的风险评估与缓解策略。

研究方法概述

本研究是一篇基于已发表文献和公开临床数据的综合性综述。研究人员系统性地回顾了截至2026年3月，FDA批准的及正在进行临床试验的rAAV基因疗法中报告的免疫原性相关不良事件。研究方法的核心在于整合与分析来自多个临床研究的数据，包括但不限于Zolgensma、HEMGENIX、ELEVIDYS、ROCTAVIAN等获批药物的标签信息、风险管理计划以及各适应症（如SMA、血友病A/B、杜氏肌营养不良症DMD等）的关键临床试验报告。通过对这些临床观察进行归纳比较，并结合基础研究中阐明的分子机制，研究人员梳理了TMA、肝毒性、心肌炎和DRG毒性的病理生理学、临床表现、诊断标志物和当前管理策略。此外，文中也引用了非人灵长类动物（NHP）等临床前研究数据来佐证某些机制的发现。

主要研究发现

血栓性微血管病（TMA）： 研究表明，TMA是高剂量（≥1×10¹³ vg/kg）静脉注射rAAV后最令人担忧的免疫介导并发症之一，通常在治疗后两周内出现。其发生主要与补体系统的激活有关，经典途径（由抗衣壳抗体与rAAV颗粒形成的免疫复合物触发）和替代途径均被证实参与其中。例如，在Zolgensma治疗SMA的临床试验中，观察到患者出现C4消耗和sC5b9升高，提示经典或凝集素途径的作用；而在另一例中，仅见sC5b9升高而C3/C4无变化，提示替代途径的可能。一项前瞻性研究发现，预防性使用利妥昔单抗（B细胞耗竭）和西罗莫司（T细胞抑制）可以阻止补体激活和TMA的发生，这支持了抗衣壳抗体在补体激活中的作用。TMA的诊断依赖于监测血小板减少、贫血、乳酸脱氢酶（LDH）升高、裂红细胞增多、高血压、蛋白尿以及补体激活标志物（如sC5b9）。治疗需紧急处理，包括血浆置换、类固醇、透析和补体抑制剂（如依库珠单抗），但仍有致死病例报道。

肝毒性： 肝毒性是rAAV基因治疗中最常见的不良反应之一，可能由免疫介导和非免疫机制共同导致。免疫介导的肝损伤通常与针对rAAV衣壳的细胞毒性CD8⁺ T细胞反应有关，这在Zolgensma和早期血友病临床试验中得到证实，表现为转氨酶升高和转基因表达的下降，而皮质类固醇治疗可稳定酶水平并挽救表达。然而，研究也揭示了非免疫因素的重要性。例如，在血友病A的基因治疗中，因子VIII（FVIII）作为大型复杂糖蛋白，其在肝细胞中的高表达可能导致内质网应激和未折叠蛋白反应，从而引起持续的转氨酶升高，即使在使用免疫抑制剂的情况下也可能发生。在X连锁肌管性肌病（XLMTM）的ASPIRO试验中，致命的肝毒性呈现胆汁淤积性特征，对标准免疫抑制方案无效。后续研究发现，XLMTM疾病本身会影响肝脏和胆道系统，使患者对胆汁淤积性肝损伤具有基线易感性，高剂量的AAV8载体输注成为诱发因素。这表明，肝毒性是衣壳特异性细胞免疫、转基因特异性细胞应激、载体剂量和疾病相关器官脆弱性等多重因素相互作用的结果。

心肌炎： 心肌炎是一种罕见但严重的rAAV相关不良事件，尤其在DMD的微肌营养不良蛋白基因治疗中备受关注。研究发现，心肌炎的发病与转基因特异性细胞毒性T细胞反应密切相关。在DMD患者中，特别是那些存在外显子缺失突变（尤其是外显子8-11）的患者，由于缺乏相应的内源蛋白，转基因产生的微肌营养不良蛋白上的新表位会被免疫系统识别为非我成分，从而引发强烈的T细胞攻击，导致心肌炎症。症状通常在输注后3-6周出现，表现为胸痛、心律失常甚至心源性休克。诊断依赖于心电图、超声心动图、心肌肌钙蛋白检测以及心脏磁共振成像。管理上通常采用皮质类固醇联合西罗莫司，难治性病例可能需要更高级的免疫调节。在庞贝病的临床前研究中，恒河猴接受编码人酸性α-葡萄糖苷酶的rAAV载体后，也观察到CD8⁺ T细胞浸润心肌和肌钙蛋白I升高，进一步证实了转基因驱动的免疫毒性机制。

背根神经节（DRG）毒性： DRG毒性主要在非人灵长类动物（NHP）的非临床研究中观察到，临床证据仅限于孤立可疑案例。病变特征是感觉神经元变性和轴索病，伴有单核细胞浸润，但通常不表现临床症状。一项对33项NHP研究的荟萃分析表明，DRG毒性在脑脊液（CSF）给药时比静脉注射更常见，且与衣壳类型、启动子或转基因种类无关。机制可能与转基因在DRG神经元中的高水平异位表达导致的细胞应激和先天免疫激活有关。将DRG限制性miR-183靶序列整合入载体基因组，可以在不影响目标组织转导的情况下减轻NHP中的DRG毒性，这支持了一种不依赖衣壳、由转基因介导的机制。临床监测可通过神经传导研究和血清/脑脊液神经丝轻链（NfL）水平进行评估，后者在临床前模型中与DRG病变严重程度强相关。在一项肌萎缩侧索硬化症（ALS）的AAVrh10基因治疗试验中，一名患者在单独使用皮质类固醇免疫抑制后出现了DRG神经元耗竭和CD8⁺ T细胞浸润；而第二名患者接受了皮质类固醇联合利妥昔单抗和西罗莫司的强化方案，未出现DRG病变，提示强化免疫抑制可能具有保护作用。

结论与展望

rAAV基因治疗的免疫原性是一个由载体设计、剂量、给药途径、患者遗传背景和免疫状态共同决定的复杂问题。当前的风险缓解策略正朝着整合性的方向发展：在临床前阶段，通过载体工程（如降低CpG含量、密码子优化、添加microRNA靶序列）来最小化先天免疫激活和脱靶表达；在临床管理中，以皮质类固醇为基础，并根据风险分层选择性联用西罗莫司、利妥昔单抗等免疫抑制剂；同时，密切监测先天（如补体片段、细胞因子）和适应性（如抗衣壳抗体、IFN-γ ELISpot）免疫标志物，以实现个体化的免疫调节。新兴策略如IgG降解酶（如Imlifidase/IdeS）和抗原特异性调节性T细胞（Treg）疗法，为解决预先存在的抗体和诱导免疫耐受提供了新的希望。未来，建立标准化的免疫原性检测方法（如总抗体TAb与中和抗体NAb测定）、完善患者筛选标准（考虑基因型和基线肝功能）、以及优化免疫抑制方案的时机和组合，将是提高rAAV基因治疗安全性和疗效持久性的关键方向。