狐大醫 | 腦膠質瘤基因治療新突破!新型載體可通過血腦屏障遞送藥物

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出品|搜狐健康
作者|吳施楠
編輯|袁月
在腫瘤、血管病、遺傳性疾病等疾病治療領域 , 基因治療有著廣泛的應用前景 。 目前 , 腺相關病毒(AAV)是體內基因治療遞送的主要平臺 , 可通過基因替代、基因沉默、基因編輯或表達外源性抗體等多種策略 , 實現疾病的一次性治療 。
但在腦膠質瘤等中樞神經系統(CNS)疾病治療中 , 血腦屏障的存在阻礙了基因治療遞送平臺進入中樞神經系統 。 如何突破血腦屏障遞送目的基因 , 是目前中樞神經系統基因治療的主要難題 。
近日 , 國際著名期刊《自然-生物醫學工程》雜志(影響因子29.234)在線發表了武漢大學人民醫院(湖北省人民醫院)神經精神醫院學者的研究論文《在嚙齒類和靈長類動物中增強血腦屏障滲透的腺相關病毒血清型9(VV9)的變體》 。
該研究通過篩選發現了一種名為AAV.CPP.16的腺相關病毒變體 , 能夠有效通過中樞神經系統的血腦屏障 , 遞送藥物至大腦與脊髓 , 并在小鼠惡性膠質瘤模型中充分證明了該載體的治療功效 。
狐大醫 | 腦膠質瘤基因治療新突破!新型載體可通過血腦屏障遞送藥物】論文共同第一作者、武漢大學人民醫院神經精神醫院神經外科副主任醫師王峻等研究者們用合理化設計方法 , 對AAV9野生血清型衣殼上的細胞穿透肽(CCP)進行改造 , 篩選出具有高度血腦屏障穿透性的腺相關病毒變體AAV.CPP.16 。 這種AAV變體可以快速穿過血腦屏障 , 甚至可通過靜脈注射 , 在CNS中形成高效、廣泛的感染和表達 。
動物實驗中 , 通過在不同品系小鼠、幼年及成年食蟹猴的動物模型中注射攜帶目的基因的AAV.CPP.16 , 證實與其它AAV變體相比 , AAV.CPP.16跨越血腦屏障的傳輸效率顯著提高 , 且在靈長類食蟹猴CNS中也能實現目的基因的高效、安全表達 。 這是目前世界上對AAV變體研究的重大突破 , 將中樞神經系統疾病基因治療手段向前推進了一大步 。
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同時 , 王峻等研究者們還設計了搭載表達PD-L1(程序性死亡配體-1)的矢量化單鏈可變片段抗體以及血凝素(HA)蛋白基因的AAVCPP.16-aPD-L1-HA , 通過靜脈注射到可發熒光的GL261膠質瘤模型小鼠體內 。 26天左右 , 空白對照組小鼠全部死亡 , 而進行基因治療組的8只中的6只健康存活了超過100天 。
研究人員對這些存活的小鼠再次進行了腦內種瘤并重新設置對照組 。 對照組小鼠也全部在4周內死亡 , 而這些經過基因治療的小鼠一直到第200天(相當于人類年齡60~70歲)仍健康生存 。 后期研究人員通過對存活小鼠的腦組織進行病檢發現 , 在種植腫瘤的區域僅存在瘢痕樣組織 , 沒有可識別的腫瘤細胞 , 意味著這一組小鼠的腦膠質瘤得到了一次性治愈 。 而在另一種GBM1694膠質母細胞瘤模型小鼠也獲得了較延長對照組近50%的生存時間 。
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上述研究成果表明 , 利用AAVCPP.16作為載體的基因藥物具有持久、有效的抗腫瘤作用 , 未來這些研究成果將進一步向臨床應用方向深入 。
論文通訊作者貝峰峰教授表示 , 這一研究成果讓成功轉化AAV遞送藥物通過人類血腦屏障更近了一步 , 也表明AAV可以作為一個有效的系統性藥物遞送工具 , 用于對抗膠質瘤或者其他有需求的中樞神經系統類疾病 。 返回搜狐 , 查看更多
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