2023-08-23
腺相关病毒(Adeno-associated virus, AAV)作为一种安全有效的基因递送载体,在临床试验中的研究日益广泛。为了进一步了解AAV临床试验的进度与分布,以及对其安全性和有效性的考量因素,本期为大家解析临床试验综述——Gene Therapy Advances: A Meta-Analysis of AAV Usage in Clinical Settings。文章分析了截止至2021年4月26日的136项AAV药物临床试验:首先这项研究揭示了新型AAV在不同疾病领域的研发现状;其次分析了AAV给药剂量对临床研究的安全性和有效性的影响;最后对各种免疫调节策略和基因编辑方法进行了有效性分析。通过对AAV临床试验的分布、进度、剂量、安全性等因素的综合分析,以期指导未来的研究,并加速AAV介导的基因疗法在临床中的发展。
1.AAV管线临床研究分布
在136项临床试验中有75%的试验仍处于早期阶段(1期或1/2期)。试验主要集中在血液疾病、中枢神经系统疾病、眼部疾病、溶酶体贮积症和神经肌肉疾病五大治疗领域,其中,眼部疾病疾病领域占比最大(34%),有30项试验均涉及将AAV载体单次输注至视网膜。血液疾病的AAV基因治疗包括两种主要出血性疾病,即血友病A和B,分别由凝血因子Ⅷ(FⅧ)和Ⅸ(FⅨ)缺乏引起,所有针对血液疾病的试验都是单次静脉(Ⅳ)给药。
根据核心治疗功能的特点将基因治疗方法分为四类:基因替代、基因增补、基因沉默和基因编辑。其中,绝大部分试验采用基因替代(>70%)和基因增补(>20%)方法,只有3项基因沉默和3项基因编辑试验。
图1 AAV基因治疗在临床试验中的分布
A:临床试验阶段;B:治疗领域;C:基因治疗方法。BD:血液疾病;CNS:中枢神经系统疾病;ED:眼部疾病;LSD:溶酶体贮积症;NMD:神经肌肉疾病。
2.AAV载体设计
在136项临床试验中共涉及17种不同的AAV血清型和27种启动子。AAV2是最常用的血清型(占比30%),主要用于治疗眼部疾病和中枢神经系统疾病。AAV8在血液疾病中的应用占比最高,AAV9主要用于溶酶体贮积症。AAV1和AAV9主要用于神经肌肉疾病,且在其他疾病领域中的应用分布相对均匀。
在各治疗领域中,眼部疾病使用新型血清型的比例最高(27%),其次是血液疾病(22%)。在眼部疾病治疗领域共涉及六种不同的血清型,半数以上是天然AAV2血清型,有2种新型血清型由AAV2血清型衍生而来,即AAV2tYF和AAV2.7m8。AAV2tYF已被证明能在视网膜细胞中驱动更强、更广泛的转基因表达。AAV2.7m8是一种工程衣壳,已被证明可高效感染视网膜细胞。
在溶酶体贮积症治疗领域最常用的是天然血清型AAV9、AAV8和AAVrh.10,以及两种新型血清型AAVS3和4D-C102。AAVS3是经过设计改造的血清型,在转导肝细胞方面具有极高的效率。4D-C102是经过定向进化筛选出来的新型肌肉特异性变种,相较于AAV1、AAV8和AAV9,在小鼠的心脏和肝脏细胞中显示出优越的基因传递能力和较低的免疫原性。目前,正应用于法布里病的临床试验中。
在中枢神经系统疾病治疗领域中最常用的为天然血清型,半数以上是天然AAV2血清型。唯一使用的新型载体是AAV/Olig001,可直接靶向大脑中的少突胶质细胞。