新型AAV载体，穿越血脑屏障递送效率是AAV9的三倍多

腺相关病毒 (AAV) 载体是一种很有前途的基因递送载体，可通过静脉输注将基因无创地递送至中枢神经系统。然而，天然存在的AAV血清型穿越血脑屏障转导动物大脑的能力有限。

麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所的研究人员在小鼠和猕猴身上使用了一种被称为“定向进化”的技术来筛选制备递送效率更优的AAV衣壳。该团队于近日在《Med》杂志上发表论文“Systemic administration of novel engineered AAV capsids facilitates enhanced transgene expression in the macaque CNS”，此研究表明，他们新开发出的AAV在将目的基因递送到灵长类动物大脑的效率是AAV9载体的三倍多 。

研究人员使用体内定向进化策略 DELIVER在小鼠和猴子中开发了具有中枢神经系统靶向特性的AAV载体。这个在灵长类动物中筛选开发出的被称为PAL AAV的载体也许是一种更安全、更有效的向人类大脑递送目的基因的AAV突变体。

在生成基于AAV9的衣壳文库中，研究人员将随机的7聚体肽插入残基Q588和A589 之间的 VR-VIII 高变区，已知该位置允许肽暴露在衣壳表面。为了引入优先转导神经元衣壳变体的选择性压力，将转基因置于神经元特异性人突触蛋白 1 (hSyn) 启动子的控制之下，如下图所示。

DELIVER 策略选择目标AAV衣壳变体

此策略筛选出的新的增强型AAV能够高效率穿越灵长类动物血脑屏障，且在肝脏中的富集程度明显低于AAV9，如下图所示，这可能会降低出现的肝脏副作用的风险，因为肝毒性是目前AAV基因治疗，尤其是系统性给药情况下较为常见的一种副作用。

PAL2-AAV与AAV9基因在不同组织中的分布与表达

此外，研究发现生成的增强型AAV衣壳变体的转导能力都与最初识筛选用的动物模型关系很大，并且没有变体表现出跨物种的靶向特性。例如数据显示，在猕猴中选择的8个转导增强型变体中没有一个能够在任一小鼠品系的大脑或脊髓中有增强转导。同样，得到的7种小鼠衍生变体均未能有效转导猕猴的中枢神经系统。

研究人员表示考虑到猴与人类的相似程度相对高，新开发的增强型AAV可能对人类大脑也有类似较高的转导率。未来他们会使用类似的基因工程策略来进一步提高AAV的效率。

E.N.D

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