本月2号，Tenaya Therapeutics公司宣布，FDA已授予其研究性基因治疗候选产品TN-201快速通道资格，用于治疗肌球蛋白结合蛋白C3 (MYBPC3)相关的肥厚性心肌病(HCM)。TN-201是Tenaya首个基于腺相关病毒(AAV)的研究性基因治疗候选产品，用于治疗由MYBPC3基因突变引起的HCM，MYBPC3基因是HCM最常见的遗传原因。TN-201旨在输送功能完全的MYBPC3基因，以恢复MYBPC3蛋白的正常水平，从而正常调节心肌的收缩和舒张。在MYBPC3敲除模型的临床前研究中，TN-201已被证明可以阻止疾病进展，并在单次给药后显示出显著和持久的疾病逆转和生存益处。

基因治疗作为一种新兴的疗法，在心血管疾病治疗上展现出了巨大的应用潜力。AAV因其免疫原性低、安全性高、稳定表达转基因等特点，已成为基因治疗的首选递送载体之一。相关研究在AAV载体衣壳的优化、病毒基因组的设计等方面取得了巨大进展，大大促进了基因治疗在心血管领域的发展。随着分子生物学的快速发展，许多负责调节心脏功能的信号通路已被确定，相关靶基因的研究从基础研究进入了临床试验阶段，并且取得了喜人的治疗效果。例如：2021年6月，贝勒医学院将AAV9-Sav-shRNA基因治疗递送至猪心脏的边界区心肌细胞，能够更新组织及改善其功能，或在治疗心力衰竭方面发挥重要作用；2022年2月16日，LEXEO Therapeutics用于治疗弗里德赖希共济失调心肌病（FA心肌病）的新药LX2006通过了美国FDA的IND申请；2022年6月8日，美国克利夫兰医学中心王擎教授团队通过AAV9递送MOG1（AAV9-MOG1）治疗Brugada综合征小鼠模型，使得小鼠心律失常被成功纠正，心脏功能也得到改善等等。

越来越多的动物实验及临床实验表明，AAV疗法有望成为根治心血管疾病的利器。那么，AAV是如何在心血管疾病中“大展拳脚”的呢？

心血管疾病(Cardiovascular disease, CVD)又称循环系统疾病，主要包括心脏病和心脏的血管病两大类，其中临床表现为高血压、心绞痛、冠心病、心律失常和急性心肌梗死等。调查数据显示我国心血管疾病现患人数大约为3.3亿，仍处于持续上升阶段。但目前心脏病的临床治疗多以保守治疗为主，很难在短时间使得病程有所改善，因此加快研发心血管疾病的创新疗法尤其重要。

随着生命科学技术的不断发展与进步，基因治疗（Gene therapy）或将为包括罕见病、肿瘤、甚至是常规慢性疾病在内的许多复杂难治性疾病提供“一次性、根治性”治疗方案，给予基因疾病患者治愈的希望。在心血管疾病治疗中，相比慢病毒载体（Lentivirus, LV）和腺病毒载体（Adenovirus, Ad），AAV可特异性靶向机体心脏组织，持久稳定地表达外源治疗性基因，是一种高效安全的病毒载体系统。

大多数心血管疾病是多基因的，并受环境因素的影响。基因治疗不仅能够调节单一基因缺陷的遗传性疾病，而且还可以调节多因素疾病。目前，AAV基因疗法在治疗心力衰竭(Heart failure, HF)、动脉粥样硬化(Atherosclerosis, AS)、冠心病、扩张型心肌病、HCM以及心律失常等CVD中起到很好的作用。

AAV应用于心力衰竭

❖ 在衰竭的心脏中，β-AR信号转导因功能偶联丧失(脱敏)而减弱或下调，靶向β-AR可以阻断神经激素和心肌重构的恶性循环，从而缓解心衰。

❖ Mdm2是一个泛素连接酶，可泛素化G蛋白偶联受体激酶2 (GRK2)，从而调节β-AR的信号转导，通过AAV9递送Mdm2基因可有效挽救Mdm2敲除小鼠的β-AR信号转导反应性，显著增强小鼠心脏收缩。

❖ 磷酸二酯酶4B (PDE4B)在HF患者中表达减少，导致异常的Ca²⁺交换。注射AAV9-PDE4B的小鼠心脏cAMP-PDE活性增加约50%，通过减弱β-AR反应可减少心肌细胞凋亡和纤维化。

AAV治疗HF的基础研究靶点还有SERCA2a、SUMO-1、CaPI3K、Ic1等，通过纠正心肌细胞的功能异常，调节心肌收缩力，为提高HF的疗效提供了可能。

AAV应用于动脉粥样硬化与冠心病

❖ 现已发现多个靶基因是AS发展的关键因素。研究人员通过AAV8递送hNetrin-1可以减少单核/巨噬细胞的堆积，减轻炎症反应，减少AS斑块的形成，从而减缓AS。

❖ LDLR的突变是家族性高胆固醇血症的主要原因之一，可诱发AS，并且终生罹患心血管疾病的风险较高。经皮下注射AAV-CRISPR/Cas9，小鼠血清中总胆固醇、总甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇显著降低，主动脉AS斑块较小，巨噬细胞浸润程度较低，表明AAV-CRISPR/Cas9技术可以有效纠正肝细胞LDLR基因中的点突变。

❖ 由蛋白质G和AAV2特异性抗体组成的亲和桥将AAV2固定在支架表面，赋予AAV载体持续释放的特性，向动脉壁进行特异性转导，使诱导型一氧化氮合酶过表达，抑制损伤血管壁细胞的增殖，能有效预防大鼠支架内再狭窄。

因此，AAV载体也可能成为治疗AS、支架内再狭窄以及冠心病等慢性疾病的有力工具

AAV应用于肥厚型心肌病及扩张型心肌病

❖ CIP4是钙调神经磷酸酶Aβ (CaNAβ)的支架蛋白，小鼠心肌细胞特异性CIP4基因缺失可减轻压力超负荷引起的病理性心脏重塑和HF；使用竞争性肽阻断CaNAβ的特异性锚定可抑制培养的心肌细胞肥大；使用AAV9基因治疗载体破坏体内锚定可抑制心脏肥大，并改善压力超负荷后的收缩功能。

❖ 当体内压力超负荷时，miR146a抑制心肌细胞能量代谢，通过AAV9靶向心肌细胞使二氢脂酰琥珀酰转移酶(DLST)过表达可减轻心肌肥厚，保护心脏功能，这表明DLST和miRNA-146a是扩张型心肌病的潜在治疗靶标。

 

AAV应用于心律失常

❖ CASQ2基因突变会诱导肌浆网舒张期钙离子释放，导致迟发性后除极和触发性活动，可能诱发心律失常。研究人员发现，通过递送AAV/CASQ2基因到小鼠的心脏可以预防和逆转儿茶酚胺能多态性室性心动过速的严重表现，并且这种疗效在单次注射载体后持续1年。

❖ 左星状神经节(LSG)抑制可防止室性心律失常，光遗传学是一种可逆调节目标神经元活性的新技术。以AAV为载体，将一种抑制性光敏感视蛋白ArchT传递到LSG，光调节可逆转地抑制LSG的神经活性，从而增加电生理稳定性，保护心肌缺血引起的室性心律失常。

❖ CaMKII是一种促肾上腺皮质素激活激酶，有致心律失常作用，而CaMKII抑制肽(AIP)可能对儿茶酚胺敏感性多形性室性心动过速(CPVT)有治疗作用，对已知RYR2^R176Q/+突变的新生小鼠施用AAV9-GFP-AIP，可有效抑制由β-肾上腺素刺激或程序性起搏引起的室性心律失常。经静脉将AAV9-GFP-AIP注射至青春期小鼠可转导50%的心肌细胞，并有效抑制CPVT小鼠的心律不齐。

综上，AAV基因疗法在治疗心力衰竭、冠心病、扩张型心肌病、肥厚型心肌病以及心律失常等常见心血管疾病中都有很好的应用价值。但是目前，以AAV为基础的基因疗法在心血管疾病中的应用大部分还处于基础研究阶段，因此想要实现从实验室转移到临床将是一项缓慢而艰巨的任务。未来，在开发和设计心脏特异性的AAV载体、进一步优化载体传递途径和方法、优化剂量、克服载体包装能力的限制以及控制靶基因表达的持续时间等方面仍需要不断摸索和改进，从而为AAV基因疗法用于临床治疗心血管疾病打下坚实的基础。

劲帆医药可根据客户需求，提供基于特定靶点和机制的AAV药物设计、包装服务，帮助客户建立更贴近疾病发病机制的药物临床前研究模型。同时，我们还可提供药效评价和检测服务，全面赋能疾病研究及基因治疗药物开发。

参考资料：

1.https://investors.tenayatherapeutics.com/news-releases/news-release-details/tenaya-therapeutics-receives-fda-fast-track-designation-tn-201
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3.Yu G, Chakrabarti S, Tischenko M, Chen AL, Wang Z, Cho H, French BA, Naga Prasad SV, Chen Q, Wang QK. Gene therapy targeting protein trafficking regulator MOG1 in mouse models of Brugada syndrome, arrhythmias, and mild cardiomyopathy. Sci Transl Med. 2022 Jun 8;14(648):eabf3136. doi: 10.1126/scitranslmed.abf3136. Epub 2022 Jun 8. PMID: 35675436.
4.https://www.biospace.com/article/releases/lexeo-therapeutics-announces-fda-clearance-of-investigational-new-drug-application-for-lx2006-an-aav-based-gene-therapy-candidate-for-friedreich-s-ataxia-cardiomyopathy/5.Liu S, Li K, Wagner Florencio L, et al. Gene therapy knockdown of Hippo signaling induces cardiomyocyte renewal in pigs after myocardial infarction[J]. Science Translational Medicine, 2021, 13(600): eabd6892.