解密百亿蓝海|AAV衣壳定向进化平台助推中国基因治疗进入2.0时代

AAV衣壳定向进化平台助推中国基因治疗进入2.0时代

解密百亿蓝海

衣壳为王·弯道超车

Work together to overcome difficulties

基因治疗

AAV载体

定向进化

目录：

一、基因治疗加速进入2.0时代

二、基因治疗递送是关键，AAV是主流

三、AAV基因治疗技术的痛点

四、AAV衣壳改造技术

五、国内外衣壳改造平台发展现状

六、目镜生物推出AAV衣壳定向计划平台及License合作业务

一、基因治疗加速进入2.0时代

基因治疗（gene therapy）包括体内基因治疗及体外相关的基因编辑细胞治疗，基于 DNA 层面进行的干预治疗，狭义的基因治疗主要包括基因增补、基因编辑两大技术路径，不包括细胞治疗（CAR-T 等免疫细胞疗法，干细胞疗法），溶瘤病毒，小核酸药（以 RNA 为靶点）等，具体如下：

（1）基因增补：利用递送载体，将外源基因导入病变细胞，其表达产物能修饰缺陷细胞的功能或加强原有功能。基因增补是目前获批上市和临床在研阶段产品中，最主要的基因疗法技术路径。

（2）基因编辑：精确修饰特定目标基因，从而破坏有害基因或修复变异基因，包括ZFNs，TALEN以及2020年获诺贝尔化学奖的CRISPR/Cas9技术。以CRISPR/Cas9技术为例，Cas9蛋 白在sgRNA的导向下，通过碱基互补配对，到达不同的靶部位，通过切割靶基因，对目标基因进行定点精确编辑，从而实现对患者原有基因组“错误”基因的改变与修正。基因编辑系统向临床的转化正处于早期阶段，目前尚无产品上市。

图一：细胞和基因治疗相关分类

随着全球市场多款基因治疗药物获批，以及越来越多正在进行的成功临床试验，基因治疗，特别是腺相关病毒AAV为载体介导的基因治疗已经进入高速发展期。全球制药巨头诺华、强生、罗氏、辉瑞、赛默飞等多家跨国公司均进军基因药物，据Cortellis EvaluatePharma预测，2022、2023和2024年全球基因药物销售额分别将达到57、94和136亿美金。目前上市的基因治疗药物见下表：

表一已获批的基因治疗药物

目前美国临床前研发品种有371个，进入一期、二期和三期临床研究的药物分别有41、119和23个，注册与预注册的有9个。

表2国外处于BLA申报阶段的药物

由于审评审批的加速、政策的利好以及高患者基数，在中国开展的基因治疗临床试验数量已为全球第二，未来中国对基因治疗产品临床试验和后续商业化吸引力、市场影响力将持续提升，形成良性循环。

国内基因增补管线为主，适应症集中于眼科遗传病及血友病；国内基因增补管线整体进展较慢，多处于临床 1 期，适应症集中于眼科遗传病和血友病。进展较快的管线包括纽福斯生物的 NR082（NFS-01），信念医药的 BBM-H901，朗信生物的 LX101，天泽云泰的 VGB-R04，杭州嘉因生物的 EXG001-307，以及北京中因的ZVS101e 等。

表3国内基因治疗相关管线进展情况

基因编辑管线情况

    纵观国内基因治疗管线，我们发现主要以增补为主，其中增补技术的在研管线产品基本为体内途径，且基于AAV载体为主，仅本导基因基于 LV 平台有相关管线。数家国内研发药企的管线获得 FDA 的孤儿药认定（ODD），包括纽福斯生物的 NR082（NFS-01），天泽云泰的 VGB-R04，北京中因的ZVS101e。基因编辑的管线较少，还需要持续突破，递送载体有AAV、LV、电转等方式。

    综上所述，我们发现国际的基因药物商业化获批在加速，基因增补相对比较成熟，基因编辑管线逐步取得突破；国内的情况是基因增补技术慢慢完善，有进入2期的，预计未来两年左右有首个产品获批的可能，基因编辑管线仍然处于早期探索阶段。从基因编辑技术、递送载体、适应症等方面，国内都全方位落后国外友商，国外基因治疗已经进入或者即将进入2.0时代，国内企业如何快速赶上，弯道超车，尽快进入基因治疗2.0时代呢，我们认为从递送载体方面或许有可能性，特别是AAV载体优化与改进方面。

二、基因治疗递送是关键，

AAV是主流

基因治疗的一大核心是递送方式，理想的递送方式需具备多项要素。理论上，只要将目标基因精准递送到患者的靶细胞即可起到治疗效果，但实际上，基因达到靶细胞的效率，即“递送效率”并不理想，例如眼科疾病的递送效率仅 20-40%，而脑科疾病甚至低于10%。因此，从需求出发，理想的基因治疗载体需具备如下特征：首先能够剔除自动复制自身载体的能力，具有高转导效率，能感染分裂和非分裂的细胞；能靶向特定的细胞，且可以长期稳定表达转基因；同时具有较低的免疫原性或致病性，不会引起炎症；具备足够的空间来递送大片段的治疗基因；从商业化角度，需具备大规模生产（稳定可纯化易制备）的工艺等优点。

（一）病毒载体主导基因治疗

    目前基因治疗的递送方式可分为两大类，一类是病毒载体（生物学方法），一类是非病毒载体（包括物理和化学法）。病毒载体具备转导效率高、具有靶向组织特异性的核心优势，但存在免疫原性较高，慢病毒随机插入基因组致癌风险等安全性问题，以及规模化放大生产的瓶颈有待突破，代表性的病毒载体包括腺相关病毒 AAV，慢病毒 LV，逆转录病毒 RV，腺病毒 AdV 等。非病毒载体免疫原性低，可搭载外源基因容量较大，且操作简单，成本低，但存在转染效果差，递送效率低，靶向性差等症结问题，代表性品种包括质粒或裸露的 DNA，脂质体 LNP，以及物理电穿孔法等。因此，目前人工改造的病毒是基因治疗中最常用的载体，根据 ASGCT 数据，89%在研 CGT 项目采用病毒载体作为递送系统。

（二）AAV介导的基因治疗是主流

    AAV 核心优势：安全性，不整合宿主基因组，靶向组织特异性。AAV 是目前最安全的病毒载体，免疫原性低，非致病性。因为 AAV 缺乏独立复制能力，只有当辅助病毒（腺病毒、单纯疱疹病毒）存在时才能复制、感染并裂解宿主细胞，否则只能达到溶源性潜伏感染（感染宿主细胞并潜伏，但不会裂解宿主细胞）。AAV 相较于逆转录病毒和慢病毒的核心优势还体现在两方面，不整合宿主基因组和组织靶向性。一是不整合宿主基因组避免致癌风险，同时能做到长期稳定，尽管 AAV 没有基因组的整合，但 AAV 基因组进入体内后，跟组蛋白结合，形成一个类似染色体的结构，非常稳定不会被降解。目前人体内的数据比较有限，但在狗的 B 型血友病实验中，给药 13 年以后效果依然非常好。二是组织靶向性提高特异性，目前己发现 AAV 至少有 12 种天然血清亚型及 120 多种变型，每一种 AAV 血清型具有不同的组织趋向性，可靶向不同的组织。不过，AAV 由于自身基因组小，可搭载的外源基因有限，而且 AAV 不整合宿主基因组，因此其搭载的外源基因可能随着细胞的分裂而稀释。

    据Wiley数据显示，每年都会有近200项基因治疗项目以AAV作为载体被运用于临床方案。在Clinical Trial网站上登记了2463项基因治疗临床试验方案，其中进入Ⅱ/Ⅲ期的基因治疗临床试验方案近500项。2017年Spark Therapeutic公司推出的以AAV作为载体的的Luxturna（通用名voretigene neparvovec），用于治疗RPE65变异导致的视网膜营养不良的基因药物，在美国被批准上市；2019年诺华公司旗下AveXis公司的以AAV9型血清型作为载体的Zolgensma，用以运送SMN1基因到病变神经元发挥作用的基因药物上市；其他的以AAV作为载体的基因治疗药物，用以治疗血友病、杜氏营养不良症以及各种罕见病的药物都已经在临床二期和三期阶段。因此以AAV作为载体的基因治疗药物可以预见在未来的5-10年间会不断涌现，越来越多的资本也将竞相这个领域注入力量。

关于编辑工具及递送载体选择请参考文章：David Liu最新Cell综述：体内基因治疗的编辑策略及药物递送载体的选择

三、AAV基因治疗技术的痛点

（一）尽管AAV基因治疗是最理想的基因治疗技术，但是也不是尽善尽美，目前也存在一些痛点问题：

    2018年的一项研究发现，静脉高剂量注射AAV病毒用于基因治疗会有严重毒性。高剂量AAV注射后，在恒河猴和仔猪中都引起了严重的毒性。2020年在使用AAV基因疗法治疗的狗的肝脏中发现，AAV携带的治疗性基因片段会不规律整合到狗肝脏细胞基因组的许多地方，这一发现证实了AAV基因疗法会将基因片段整合宿主细胞染色体上，虽然整合频率不高，但仍有潜在致癌性，可能诱发癌症。2021年 Nature Reviews Drug Discovery 上发布的一项分析报告显示，在149项正在进行的 AAV （腺相关病毒adeno-associated virus，AAV）基因治疗临床试验中，有35%出现了严重不良事件，多种基因治疗的临床试验，因为不良事件被暂停。

    目前认为AAV 基因治疗中反复出现的问题主要是注射剂量的增加导致不良后果，低剂量（10E10-10E11vg/kg）主要用于眼睛、耳朵局部注射，或用于分泌蛋白、抗体等全身应用。但要想到达大脑深处、运动神经元或肌肉等组织，则需要上千倍的高剂量（2×10E13-3×10E14vg/kg），这些高剂量 AAV 容易带来毒性，但这背后具体的原因还不十分清楚，可能与高剂量带来的目的基因的高表达或体内预先存在的对 AAV 病毒的抗体所致。但是基因治疗临床项目对药物的递送效率，靶向性，毒副作用及免疫源性的要求较高。因此无论是从原创性的角度，或者注重创新研发的角度，如何在保证体内治疗性蛋白维持有效浓度的前提下，降低AAV给药剂量、提高安全性以及降低治疗成本，已经成为基因治疗领域亟需突破的关键瓶颈。

    由于目的基因的制备相对容易，因此基因增补的技术挑战集中于递送载体本身，包括如何提升转导效率，提高靶向组织特异性，AAV载体容量小，以及可能面临的免疫障碍（适应性免疫反应和先天免疫反应）等。而基因编辑面临的最大技术挑战即脱靶效应——CRISPR 编辑系统对体内非目标区域的 DNA 双链进行了错误切割——可能引发的安全性问题。基因编辑的体内治疗模式也需要AAV载体递送，所以现在一方面在改进基因编辑蛋白使其更小，另一方面也在开发双AAV载体递送技术，可见AAV递送载体的改进仍然是核心中的核心。

    （二）目前AAV载体用于基因治疗面临着几大挑战：

    第一，AAV 进入细胞的过程依赖于细胞表面糖基化受体识别 AAV 衣壳蛋白，因此 AAV 衣壳蛋白决定了其靶向组织特异性。不过，自然发现的 AAV 品种有限，前文已经列示，目前已分离和研究的自然血清型为12个，且都有相关专利保护。目前临床上使用的大多数AAV血清型均为天然来源，这些野生型血清型在组织嗜性上具有相当程度的脱靶效应。研究表明，特异性表达是基因治疗的核心，在脱靶组织或细胞类型中的基因表达可能导致毒性或触发不必要的免疫反应。由于不同适应症的患病部位不同，比如眼部，肌肉，脑组织等，提高转基因过程的靶向组织特异性有助于提升治疗效果。

    第二，天然AAV在人类群体中的广泛感染导致人群普遍的抗体的生成，阻碍了AAV对人体靶器官的转导。即使是针对未感染过AAV的人类个体，经过多次AAV给药后，人体也会产生相应的中和抗体，导致后续AAV递送效率的不断削弱。宿主免疫反应是 AAV 载体基因治疗能否有效转导并长期表达的重要障碍。临床数据显示，AAV 载体在低剂量给药时，免疫反应不强烈，但在高剂量给药时可能引起较为强烈的炎症免疫反应，对组织器官表现出毒性效应，同时免疫反应还会抑制药效。

    第三，天然AAV血清型在应用于基因治疗的生产大规模管线上存在包装滴度和一致稳定性难以控制的问题，某些血清型难以生产出符合质量标准的AAV病毒。

    为了解决上述问题，有效的方法之一，是通过改造天然的野生型AAV衣壳并进行筛选，以期获得靶向性更佳、转导效率更高、可避免人体内抗体中和及更有利于包装生产的人工血清型的AAV。定向进化（Directed evolution）是一种模拟自然选择过程并大幅缩短进化时间以发现新型高性能AAV衣壳的方式。由于定向进化不需要具备蛋白结构与功能相关的先验知识，因此在发现新型AAV衣壳方面对比理论设计（Rational design）更具优势。

四、AAV衣壳改造技术

    既有的AAV血清型存在一定的问题影响了其用于基因治疗的潜力。首先，尽管现有的血清型提供了一系列组织嗜性以供选择，但是在临床应用上仍然具有一些类型的组织是这些血清型的特异性无法覆盖的。第二，尽管一些特定血清型的AAV可特异感染靶组织，但是其基因递送效率可能偏低，或者具有脱靶效应感染其他组织。第三，体内预先存在针对多种AAV血清型的中和抗体将从一开始或者多次给药后阻碍AAV的感染。最后，一些AAV血清型类型相比其它类型更难在生产中获得高的滴度、纯度和稳定性。为克服这些问题，AAV衣壳开发在加速获得新型AAV突变体、改善AAV性能方面一直是相当重要的技术。

    针对AAV基因治疗的痛点，AAV衣壳的改造是解决目前基因治疗行业发展瓶颈的有效途径之一。技术上减少基因药物不良反应的方法主要有：增加AAV病毒对靶细胞的特异感染能力、降低AAV的免疫应答、增强AAV的表达能力以减少药物用量等。

    定向进化是一种常用于提高生物大分子性能的高通量方法。该方法模拟自然选择过程并将其所耗时间大幅缩短。AAV衣壳定向进化通过突变野生型AAV衣壳基因，获得具备高度多样性的AAV衣壳文库，然后从中筛选出全新的、性能更优越的AAV衣壳。由于定向进化不需要具备蛋白结构与功能相关的先验知识，因此在新型AAV衣壳开发上相对于理论设计方式更具优势。

    为提高靶向组织特异性，发展趋势：利用“衣壳工程”改造得到新的 AAV 衣壳蛋白，方法有三。（1）合理设计：一是将特定多肽序列嫁接在衣壳表面，让它们可以与特定细胞表面的受体相结合。二是扰乱细胞对衣壳蛋白的降解过程，定点突变表面暴露的酪氨酸残基，通过抑制蛋白酶体降解和促进细胞内转运，促进靶细胞转导。（2）定向进化：即模拟自然进化机制，在衣壳蛋白中引入大量随机突变，然后在选择压力下筛选出具有特定生物性质和特征的衣壳。（3）生物信息学和计算机辅助设计：通过比较不同 AAV 的衣壳蛋白序列，推断出衣壳蛋白的进化过程，并且发现衣壳蛋白上具备高度多样性的区域。结合高通量测序，使用生物信息工具设计衣壳变异库，以确定允许操作的高变异性区域。  

                              衣壳进化和筛选流程

定向进化构建衣壳文库

以下策略常用于制备突变型AAV衣壳。用于筛选的衣壳文库通过大规模并行克隆AAV载体获得。这些载体均包含了嵌合型的AAV基因组（每个载体包含一个rep基因和一个突变cap基因）。

1）易错PCR

    易错PCR是最直接用于开发高度多样化的AAV衣壳的选择，这其中包括从修改标准PCR方法到突变AAV衣壳基因等多种方式。更具体而言，易错PCR结合了多种次优化的PCR条件，如使用低保真性聚合酶、更长的延伸时间、更高的Mg2+浓度、添加Mn2+，以及使用不相等的多种dNTP浓度等方式来对AAV衣壳基因引入随机突变。

2）随机多肽展示

    随机多肽展示通常使用7到9个随机多肽序列插入到AAV衣壳蛋白序列的特定位点，以达到改变病毒与特定细胞表面受体的天然相互作用的目的。插入的多肽一般位于AAV衣壳暴露此段多肽的位置或者介导病毒与细胞相互作用的关键位置。例如，AAV2衣壳蛋白的587位到588位氨基酸（位于VRIII可变区）是一个适用于AAV2多肽展示文库的插入位点。在此位点插入多肽可以阻碍与AAV2作用的硫酸类肝素多糖蛋白（Heparan sulfate proteoglycan, HSPG）模体的功能（HSPG是识别AAV2的主要细胞表面受体），并促进展示的多肽与细胞表面分子相互作用。

3）家族DNA洗牌

    家族DNA洗牌是一种通过不同AAV血清型的亲本衣壳基因分子杂交产生嵌合AAV衣壳的高效方法。为了实现这一点，将不同AAV血清型的亲本衣壳基因碎片化，然后通过无引物PCR利用部分序列同源性将其重组为新型AAV衣壳。作为一种替代策略，还可以通过综合洗牌法与其他设计方法创建高复杂性的文库，即将理论设计（基于AAV生物学的先验知识修改衣壳序列）与定向进化相结合。在这种方法中，为发现和评估适合进行突变的衣壳位点，将首先对天然血清型的AAV衣壳的精细结构和序列进行分析。这些含有突变的基因碎片最后将合成为全长序列，并用于组装新型AAV衣壳。

4）计算机设计

    现今已有多种计算机方法可用于预测促使AAV性能得到加强的衣壳序列。其中一个常用的方法是祖先衣壳重建，涉及多个计算机设计的祖先AAV衣壳文库的构建，然后进行实验验证以发现组织嗜性得到改进的衣壳序列。该方法背后的机理在于经自然选择留下的AAV进化中间体大概率上已演化出独特的性状，并且仍然能维持病毒的结构和功能。另一方面，机器学习则是另一种广泛使用的计算机设计方法，根据输入的大量蛋白质结构与功能的关系数据来预测新型AAV病毒衣壳的组装。

5）开发非人类来源的衣壳序列，或可避免人类体内现存的多种血清型抗体的免疫应答。

五、国内外AAV衣壳改造平台发展现状

（一）国外情况

    国外多家公司都已布局 AAV 衣壳蛋白发现平台，包括 Sarepta、Roche/Spark、诺华/Avexis、武田和CRISPR Therapeutics。2021 年，哈佛大学 George Church 等人创立的 Dyno 获得了近 1 亿美元的 A 轮融，该公司通过机器学习和高通量筛选建立了 AAV 衣壳蛋白改造的平台。最近发表的一项研究显示，他们从 AAV2 野生型序列的一个 28 个氨基酸片段获得了 110,689 个工程衣壳，变种数超过了天然 AAV 序列的多样性。

国外相关公司的AAV衣壳license合作事件：

事件1：

2022年7月19日，美国生物技术公司 Avista Therapeutics宣布与罗氏合作开发用于眼部疾病的新型腺相关病毒（AAV）基因治疗载体。该合作将利用Avista公司的单细胞AAV工程平台（scAAVengr）技术开发与罗氏定义的衣壳特征（capsid profile）相匹配的玻璃体内 AAV 衣壳。根据协议，罗氏有权评估和授权Avista的新型衣壳，并将负责为使用这些新型衣壳的基因治疗项目进行临床前、临床和商业化活动。Avista 将收到750万美元的预付款，后续的总潜在交易价值超过10亿美元。

事件2：

2022年3月8日，Voyager Therapeutics宣布，已与诺华（Novartis）达成协议，授予后者AAV衣壳发现平台开发的创新AAV衣壳权益，针对3个未公布的中枢神经系统（CNS）靶点，以及针对另外两个靶点衣壳的选择权。根据协议条款，Voyager将获得5400万美元的首付款，以及诺华在12个月内针对三个初始CNS靶点高达3750万美元的使用费。此外，诺华还可能会选择使用Voyager的另外两种衣壳，并为每个靶点支付3050万美元。Voyager还有望获得高达15亿美元的潜在开发、监管和商业里程碑付款，以及销售提成。

AAV载体是递送基因疗法等多种基因医药产品的重要载体之一。与传统AAV相比，Voyager的TRACER平台产生的衣壳能以更强的特异性、更低的剂量以及更小的脱靶风险靶向所需细胞和组织，且具有增强的血脑屏障穿透能力，提高在大脑和脊髓中的转染效果。在非人灵长类动物实验中，其中一款衣壳与传统AAV载体相比，将转基因在大脑不同脑区的表达水平提高了超过1000倍。随后的筛选项目发现了一类新的AAV9变体，它们可以选择性靶向胶质细胞，让更精确靶向影响非神经元细胞的CNS疾病成为可能。该公司还发现了多种选择性靶向CNS的AAV5衣壳。

2014年，Voyager由知名生技创投Third Rock Ventures创立，算是新基因疗法出现当年的首批公司，目标是以一次性的基因治疗，改善阿尔兹海默病、帕金森氏症等神经疾病。此前，Voyager与AbbVie、Neurocrine、Genzyme等达成的合作均终止，公司股价曾一度跌落谷底。2021年10月，辉瑞与其达成超6亿美元的合作，押注新型AAV载体。

事件3：

2021年12月1日，安斯泰来与Dyno Therapeutics共同宣布，双方已于11月23日签署了一项总价值高达16亿美元的合作授权协议，应用Dyno专有的CapsidMap™平台开发下一代腺相关病毒（AAV）基因载体疗法治疗骨骼肌和心肌相关疾病。

据协议条款，Dyno将设计具有改进功能特性的新型AAV衣壳，并将其用于开发候选基因治疗产品，而安斯泰来则将负责开展相关产品后续的临床前研究、临床研究、生产和商业化。Dyno将获得1800万美元预付款，并有资格在合作的研究阶段获得额外付款，以及临床、销售里程碑付款和产品销售分成。未来，每个产品里程碑付款和特许权使用费的潜在总价值超过2.35亿美元，协议框架下全部产品总价值超过16亿美元。

Dyno成立于2018年，其AI驱动的CapsidMap™平台可应用体内试验数据和机器学习来设计并创建新型AAV衣壳——病毒载体的细胞靶向蛋白衣壳，这种AAV衣壳具有更佳的组织靶向性和免疫逃逸能力，同时基因包裹能力和可制造性更强。与传统方法不同，CapsidMap特异性地适合优化衣壳以同时跨多个器官传递，最终实现对多种疾病更有效的全身治疗。

（二）国内情况

事件1：

2021年1月18日-勃林格殷格翰和苏州克睿基因生物科技有限公司（以下简称克睿基因）今天宣布了一项合作，将通过克睿基因专有的VELPTM平台开发新型腺相关病毒（AAV）载体，用于下一代基因治疗。这项新的合作将勃林格殷格翰在疾病机制研究和基因疗法开发方面的经验与克睿基因在病毒库构建和高效体内AAV筛选方面的专长相结合，从而为患者提供潜在的更为安全高效的新型AAV血清型。

与其他传统的载体工程技术相比，克睿基因专有的VELPTM平台有几个关键的方法创新，其中包括构建具有高多样性和有效比率的质粒库的综合策略。优化的AAV生产方案可确保基因组和衣壳配对的高正确率和世界一流的病毒库生产能力。同时生理相关的动物模型能保证AAV载体筛选和验证的质量。通过这一系列技术上的创新和优化，VELPTM平台使寻找 “正确的”AAV载体的过程大大缩短。

事件2：

2022年1月14日，广州派真生物技术有限公司（以下简称派真生物）宣布与神济昌华（北京）生物科技有限公司（以下简称神济昌华）达成战略研发合作，共同开发针对中枢神经系统并具有更高靶向性的新型腺相关病毒（AAV）衣壳。此次合作，派真生物将利用基于自有AAV高产体系的高库容量、高精准度的AAV突变库筛选平台，与和神济昌华针对神经系统先进的评价系统，实现中枢神经系统领域基因药物研发及商业化的快速推进。

 事件3：

2022年7月6日，基因递送领域企业云舟生物科技（广州）股份有限公司宣布，将投资打造“AAV超级库（AAV Superbank）”，赋能生命科学研究，加速基因药物的临床应用。云舟生物立足于生命健康产业的迫切需求，基于当前全球缺乏系统性和平台性的AAV资源的背景下，率先为行业搭建“AAV超级库”。云舟生物将通过其强大的技术平台开发一系列针对人体主要组织进行靶向治疗的新型腺相关病毒（AAV）衣壳，并将相关序列与详细的生物分布数据做成数据库，面向公众开放，允许非营利性免费使用和授权的商业性使用。

事件4：

2021年7月23日，上海目镜生物医药科技有限公司（以下简称“目镜生物”）与纽福斯生物科技有限公司(以下简称“纽福斯”)共同宣布就用于眼科基因治疗的新型AAV衣壳开发达成战略合作，将结合双方平台优势，开发新型AAV衣壳蛋白，改进AAV的眼部渗透感染效率以及提高AAV的安全性，开发更为安全有效的用于眼科的AAV病毒载体及治疗产品。

六、数年磨一剑，目镜生物推出

衣壳定向进化平台及license合作业务

（一）公司及核心创始人介绍

    上海目镜生物医药科技有限公司拆分孵化自张江一家近20年历史的基因和细胞治疗CRO公司，该公司2016年拆分孵化出一家CAR-T治疗公司（目前进展顺利已经处于行业领先地位），2017年团队开始研发AAV衣壳定向进化平台，经过多年研发平台打磨较完善，并筛出眼科相关适应症的较好性能衣壳并申请多项发明专利，2021年创始团队携相关专利及平台技术成立目镜生物公司，开始独立发展运作，定位为AAV衣壳筛选和定向进化AI平台公司，致力于通过AAV衣壳载体平台推动中国基因治疗实现弯道超车。

    首席执行官吴小江博士毕业于中科院生化细胞所，现任上海目镜生物CEO，从事生物医药研究工作十余年，聚焦现代精准医学、细胞治疗和基因治疗领域的技术开发和技术转化。善长于转基因载体的工程和优化，包括常见的慢病毒载体、逆转录病毒载体、腺病毒载体和AAV载体、CAR-T载体、CRISPR/Cas9 基因编辑KO/KI系统、昆虫杆状病毒AAV包装系统、双AAV表达超大基因系统、AAV capsid定向进化系统、外泌体相关试剂及靶向系统研发、转座子表达系统、circRNA表达系统、多重靶向shRNA表达系统、新型冠状假病毒系统、高通量阵列式质粒转染表达系统等研发工作。曾负责上海科委的“鉴于超级病毒载体介导的转基因技术对小RNA筛选肿瘤靶点的应用服务”、“T 细胞（CART）靶向免疫治疗恶性脑胶质瘤的临床研究”等项目，已申请发明专利9项。

    AI智能研发总监何晓博士目前就任于华东师范大学化学与分子工程学院，博士生导师，华东师范大学“紫江优秀青年学者”。2010年于美国佛罗里达大学获得博士学位，并在美国伊利诺伊大学香槟分校从事博士后工作。2011年8月起就职于华东师范大学。主要从事理论与计算化学领域的研究，参与设计多个人工智能系统介导的抗体药物的设计与开发。相关领域发表SCI论文100余篇。

（二）AAV衣壳定向进化平台及对外合作

    目镜公司定位于探索、研发基因载体新技术，提供新型基因载体的生物技术公司，研发出领先的Shuffling-insertion Mediated AI Retargeting Technology（SMART）AAV衣壳筛选平台，为寻找更优的用于治疗包括眼、耳、血液、肺、肝脏、胰脏、肌肉以及大脑等脏器的遗传性或慢性疾病AAV基因载体奠定了基础。依托该平台，团队陆续发现了一批器官特异靶向、渗透性好、免疫原性低的候选AAV衣壳未来还会有更多的新品种实现临床应用成果转化。

    目镜公司依托完善的分子生物学技术、成熟的病毒包装系统和标准化的SPF级动物房和动物操作流程，拟对AAV1、AAV2、AAV5、AAV6、AAV8、AAV9、AAV10等天然AAV血清型进行特定衣壳位点的、不同给药途径及方式的靶器官定向进化改造，并对不同筛选轮次的基因测序结果及相关特性实验结果进行人工智能介导的循环神经网络模型的测试、深度学习及预测。目镜公司实施AAV衣壳定向进化的方法有：易错PCR（Error-prone PCR）、DNA基因重排（DNA shuffling）、随机多肽展示（Random peptide display）、计算机设计（In silico design）和人工智能预测（Artificial intelligence prediction）等。其中AAV衣壳定向插入的随机多肽展示和以人工智能介导的计算机设计预测，以其明确的改造针对性、靶向性、高通量筛选以及基于实验大数据分析，深度学习和预测成为目镜公司研发的重点。

    目镜生物创始团队有着超10年的基因治疗技术研究经验，建立了先进独特的SMART AAV衣壳筛选平台，团队知悉基因治疗是一个复杂的系统工程，涉及的链条和产业链的环节非常多，需要加强行业的合作，未来目镜公司将聚焦AAV衣壳载体优化领域，开发一系列具有高组织特异性、高渗透性、高感染性、低免疫原性的新型AAV衣壳库，并开放式的与大药厂、基因治疗Biotech公司、CRO、CDMO公司上下游相关公司充分合作，通过license、买断、联合筛选等方式达成合作，利用这些新型衣壳提高AAV在各靶向器官的精准渗透能力，以更低的药物剂量将基因药物更高效的递送至特定细胞，减少药物脱靶及毒副作用，提高AAV介导的基因药的安全性。目前，目镜生物已与纽福斯生物科技有限公司就新型AAV衣壳开发达成战略合作。共同推进中国基因治疗进入2.0时代。

    目之所及，镜向未来，目镜公司以 “聚焦基因治疗载体平台、推动基因治疗行业发展”的战略，紧跟基因治疗前沿，结合市场需求，坚持以开发符合临床治疗和科研服务的基因治疗载体为核心，及时更新迭代关键技术，实现基因治疗2.0时代时的弯道超车，通过“服务＋license合作＋管线合作”的商业模式，树立并拓展AAV载体领域品牌形象及影响力，致力于发展成为中国基因治疗载体领域的领军企业。

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