【技术干货】基因治疗的“黄金快递员”：AAV载体的发展与挑战

基因疗法是利用非病毒或病毒载体来改变目标细胞内的基因表达，从而治疗遗传性疾病的一种突破性方法。基因治疗产品主要分为两大类：体外基因治疗，即通过分离患者受影响的细胞，在细胞培养中进行基因改造、扩增、富集后重新注入患者体内作为活体药物；体内基因治疗则是直接向患者体内注射以实现治疗效果。

基因治疗药物的递送平台主要分为两类：病毒载体和非病毒载体。病毒载体基因治疗使用腺相关病毒（AAV）、腺病毒、逆转录病毒、慢病毒和单纯疱疹病毒等病毒作为基因传递载体。非病毒载体基因治疗则包括反义寡核苷酸、siRNA以及基于细胞的CRISPR基因组编辑技术。具体应用领域涵盖：CAR-T细胞疗法、脊髓性肌萎缩症（SMA）、芳香族L-氨基酸脱羧酶缺乏症（DMD）、杜氏肌营养不良症（LCA2）、先天性黑蒙症2型（LCA2）以及遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性（hATTR）。2017年，FDA批准了首个基因治疗产品Luxturna，这是一种针对LCA2的基因替代疗法。

腺相关病毒凭借低致病性、长期基因表达和组织靶向能力，成为临床基因治疗的首选载体。目前全球已有7款基于重组AAV（rAAV）的基因疗法获批上市，涵盖眼科、神经、代谢等多个领域。

核心优势：

• 天然无病原性，极少整合宿主基因组（<0.1%）

• 血清型多样化（12种以上），靶向组织特异性强

• 可长期维持游离基因表达

图1批准的基因治疗产品及递送平台

野生型腺相关病毒（wtAAV）最初于20世纪60年代中期在腺病毒制剂中被发现为污染物，该病毒是一种无包膜病毒，含有单链DNA（ssDNA）基因组，两端具有反向末端重复序列（ITRs）。通过对AAV生物学的研究，科学家成功实现了wtAAV2的克隆和测序基因组。

20世纪90年代至21世纪初，发现了多种具有不同组织趋向性的AAV血清型，这为靶向基因递送技术开辟了新途径。野生型AAV基因组能够整合到宿主染色体中，从而实现稳定且长期的转基因表达。在21世纪初期，科研人员致力于改造AAV衣壳以增强组织特异性、提高转导效率，并提升重组AAV（rAAV）的安全性。这一进展推动了基于rAAV的临床试验取得成功，特别是在单基因罕见病治疗领域，最终促成了rAAV基因治疗产品的监管批准。同时，多种扩大rAAV生产规模的方法相继问世，使得基于rAAV的基因治疗研究备受关注。近年来，CRISPR技术的出现彻底改变了基因治疗格局，通过rAAV实现了精准的细胞内基因编辑。