枢密增强版AAV-PHP.eB ! - PERI Finance 中文站

腺相关病毒（AAV）载体是用于中枢神经系统（CNS）基因治疗的诱人工具，因为某些载体可以穿越血脑屏障（blood–brain barrier,BBB），从而可以用作微创治疗。最.新研究报道，在体内进化的新型AAV载体AAV-PHP.eB比现有的金标准AAV9能更有效地穿过血脑屏障，Mathiesen等[1]通过小鼠实验探索在包装AAV-PHP后，单链AAV-PHP.eB和AAV9在靶向小鼠CNS和周围组织中的功效。实验发现，当不需要穿过BBB时，AAV-PHP.eB和AAV9产生相似的CNS转导，而需穿过BBB时AAV-PHP.eB在静脉注射后比AAV9产生更高的CNS转导效率。多项研究发现，基于腺相关病毒（AAV）的载体AAV-PHP.eB比包括AAV-PHP.B的其他载体能更有效地穿透BBB[2]。AAV-PHP.eB作为中枢神经系统基因治疗应用的载体具有极大的潜力。枢密研发团队目前已有成功高效产品：AAV-PHP.eB，测试结果见文末。 BBB为CNS提供了强有力的保护，但也使得药物和其他分子的递送变得极为困难。2016年来自Caltech的科学家基于Cre重组酶的AAV靶向进化（Cre recombination–based AAV targeted evolution, CREATE）的病毒衣壳选择方法，筛选出可以转导体内表达Cre的细胞群体的AAV病毒衣壳变异体，其中一种变异体病毒是AAV-PHP.B，经静脉注射后能够高效地和广泛地转导成年小鼠CNS。Chan等[3]通过将相同的基于Cre重组酶的AAV目标进化策略应用于PHP.B衣壳，他们分离了显示出增强的CNS感染性的AAV-PHP.eB变体，从而降低了静脉内递送的病毒载量，发现AAV-PHP.eB在中枢神经系统内具有更高的转导效率。目前，PHP.eB因其在CNS具有高效的跨BBB转导效率已被广泛应用于脑疾病研究，2021年科学研究者发现当由靶向PogZ或Depdc5基因的AAV9.PHP.eB编码的gRNA传递给Cas9转基因小鼠时，在全脑水平实现了广泛的基因敲除。此研究为大脑发育和设计针对严重发育性疾病的基因干预提供了有用的平台[4] 。2020年在Rett综合征（Rett综合征是一种不可治愈的神经发育障碍，由甲基CpG结合蛋白2（MeCP2）编码基因的突变引起。由于MECP2在整个大脑中都有表达，因此针对这种疾病的基因治疗存在固有的障碍，其复制也会导致严重的神经系统疾病。）小鼠模型的行为和分子病理学缺陷研究中，科学家们发现使用AAV-PHP.eB传递iMecp2转基因盒，可增加RNA不稳定性及降低Mecp2转基因的蛋白质翻译，从而限制Mecp2蛋白水平。PHP.eB介导的iMecp2传递提供了广泛而有效的基因转移，可维持大脑中的生理Mecp2蛋白水平，这为Rett综合征的致病机制研究提供了高效的研究手段[5]。为了获得高转导效率，科学实验中已经进行了许多努力如使用梯度离心或柱色谱法纯化AAV载体。但这些方法耗时长，成本高并且需要昂贵的设备[6]。枢密科技大规模AAV制备系统，有效解决了这些问题，我司采用杆状病毒-SF9细胞包装系统，联合无血清悬浮培养生物反应器可进行大规模发酵，极大地提高产量，进而满足大规模工业化制备的要求。枢密测试结果图注：尾静脉注射PHP.B血清型的rAAV-hSyn-mCherry-WPRE-pA，可看到病毒可有效跨越BBB，高效标记小鼠大脑CNS。图A所示为小鼠脑矢状切片，图B、C和D为A虚线框的放大图。图注：尾静脉注射PHP.eB血清型的rAAV-CamKIIα-EYFP-WPRE-pA，可看到病毒可有效跨越BBB，高效标记小鼠大脑CNS。参考文献1. Mathiesen SN, Lock JL, Schoderboeck L, Abraham WC, Hughes SM.CNS Transduction Benefits of AAV-PHP.eB over AAV9 Are Dependent on Administration Route and Mouse Strain. Mol Ther Methods Clin Dev.2020;19:447-458.2. Xie BS, Wang X, Pan YH, Jiang G, Feng JF, Lin Y. Apolipoprotein E, low-density lipoprotein receptor, and immune cells control blood-brain barrier penetration by AAV-PHP.eB in mice.Theranostics.2021;11(3):1177-1191.3. Chan KY, Jang MJ, Yoo BB, Greenbaum A, Ravi N, Wu WL, Sánchez-Guardado L, Lois C, Mazmanian SK, Deverman BE, Gradinaru V. Engineered AAVs for efficient noninvasive gene delivery to the central and peripheral nervous systems. Nat Neurosci.2017;20(8):1172-1179.4. Hu S, Yang T, Wang Y. Widespread labeling and genomic editing of the fetal central nervous system by in utero CRISPR AAV9-PHP.eB administration. Development. 2021;20;148(2).5. Luoni M, Giannelli S, Indrigo MT, Niro A, Massimino L, Iannielli A, Passeri L, Russo F, Morabito G, Calamita P, Gregori S, Deverman B, Broccoli V. Whole brain delivery of an instability-prone Mecp2 transgene improves behavioral and molecular pathological defects in mouse models of Rett syndrome. Elife. 2020 Mar;24;9:e52629.6. Konno A, Hirai H.Efficient whole brain transduction by systemic infusion of minimally purified AAV-PHP.eB.J Neurosci Methods.2020;346:108914.