An Open-Label Trial to Address the Safety of the SmartFlow MR-Compatible Ventricular Cannula for Administering Eladocagene Exuparvovec to Pediatric Subjects

This study will have a trial phase, extension phase, and a long-term extension phase. The primary objectives of the trial phase are to assess the pharmacodynamics (PD) of eladocagene exuparvovec treatment by evaluation of homovanillic acid (HVA) levels and to assess the safety of the SmartFlow® magnetic resonance (MR) Compatible Ventricular Cannula for administering eladocagene exuparvovec to pediatric participants with aromatic L-amino acid decarboxylase (AADC) deficiency. The extension phase is designed to capture additional clinical information for eladocagene exuparvovec through study evaluations, changes in motor development, AADC-specific symptoms, and other PD measures. The long-term extension phase is designed to capture long-term safety and efficacy data from participants treated with eladocagene exuparvovec.

开始日期2021-05-12

申办/合作机构

PTC Therapeutics, Inc.

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2025-04-22·JAMA-JOURNAL OF THE AMERICAN MEDICAL ASSOCIATION

Eladocagene Exuparvovec for Aromatic L-Amino Acid Decarboxylase Deficiency

Article

作者: Yi, Sojeong ; Fashoyin-Aje, Lola ; Golikeri, Avanti

This JAMA Insights discusses the US Food and Drug Administration approval of Kebilidi, eladocagene exuparvovec, for the treatment of aromatic L-amino acid decarboxylase deficiency in adult and pediatric patients.

2025-02-01·PEDIATRIC ANESTHESIA

Optimizing the anesthetic care of patients with aromatic l‐amino acid decarboxylase deficiency

Review

作者: Wojdacz, Rafał ; Illig, Melissa ; Kanjia, Megha K. ; Lenarczyk, Jerzy ; Eisner, Christoph ; Neifeld Capps, Jennifer ; Jooste, Edmund H. ; Fan, Shou Zen

Abstract:

Aromatic l‐amino acid decarboxylase (AADC) deficiency is a rare autosomal recessive disorder that results in a lack of the monoamine neurotransmitters dopamine, serotonin, norepinephrine, and epinephrine. Patients present with a wide spectrum of symptoms, including motor and autonomic dysfunction, hypotonia, and developmental delay, often before the age of one. Until recently, treatment options were limited to symptom control, but the recent approval of the first gene therapy for AADC deficiency in Europe and the UK has provided an alternative to treating symptoms for this disease. Eladocagene exuparvovec is a one‐time gene therapy, administered bilaterally to the putamen by magnetic resonance imaging‐guided stereotactic neurosurgery. While administration of the gene therapy itself is minimally invasive, the anesthetic management of patients with AADC deficiency is challenging due to the absence of sympathetic regulation secondary to the lack of adrenergic neurotransmitters. Optimal anesthetic management requires an understanding of the complex and heterogeneous nature of the disease. Hemodynamic instability, temperature dysregulation, and hypoglycemia are of primary concern, but there are also challenges regarding intravenous access and airway management. A thorough preoperative assessment is essential and should be guided by the patient's history. Advanced planning is necessary regarding the timing of the procedure schedule and operative plan; meticulous preparation, simulation for the operating room, as well as communication with all perioperative staff members, are crucial. Intraoperatively, utmost care must be taken to protect the skin, maintain body temperature, and to prepare for inotropic and/or glycemic support as needed. Postoperative intensive care management is necessary for consideration of postoperative extubation and provision of supportive care. With careful planning, preparation, and vigilance, patients with AADC deficiency can safely undergo anesthesia.

2024-05-01·Journal of inherited metabolic disease

Gene therapy for aromatic L‐amino acid decarboxylase deficiency: Requirements for safe application and knowledge‐generating follow‐up

Review

作者: Opladen, Thomas ; Flint, Lisa ; Kuseyri Hübschmann, Oya ; Leuzzi, Vincenzo ; Cazorla, Angels Garcia ; Kurian, Manju A ; Hwu, Paul ; Brennenstuhl, Heiko ; Kiening, Karl ; Zeev, Bruria Ben ; Pearson, Toni S ; Willemsen, Michel A ; Roubertie, Agathe ; François-Heude, Marie Céline ; Roujeau, Thomas ; Pons, Roser

Abstract:

The autosomal recessive defect of aromatic L‐amino acid decarboxylase (AADC) leads to a severe neurological disorder with manifestation in infancy due to a pronounced, combined deficiency of dopamine, serotonin and catecholamines. The success of conventional drug treatment is very limited, especially in patients with a severe phenotype. The development of an intracerebral AAV2‐based gene delivery targeting the putamen or substantia nigra started more than 10 years ago. Recently, the putaminally‐delivered construct, Eladocagene exuparvovec has been approved by the European Medicines Agency and by the British Medicines and Healthcare products Regulatory Agency. This now available gene therapy provides for the first time also for AADC deficiency (AADCD) a causal therapy, leading this disorder into a new therapeutic era. By using a standardized Delphi approach members of the International Working Group on Neurotransmitter related Disorders (iNTD) developed structural requirements and recommendations for the preparation, management and follow‐up of AADC deficiency patients who undergo gene therapy. This statement underlines the necessity of a framework for a quality‐assured application of AADCD gene therapy including Eladocagene exuparvovec. Treatment requires prehospital, inpatient and posthospital care by a multidisciplinary team in a specialized and qualified therapy center. Due to lack of data on long‐term outcomes and the comparative efficacy of alternative stereotactic procedures and brain target sites, a structured follow‐up plan and systematic documentation of outcomes in a suitable, industry‐independent registry study are necessary.

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项与艾哌依卡基相关的新闻（医药）

2025-11-11

·舒桐科技

监管科学演进与临床转化突破的深度解析——基于《Cancer Letters》发表的全球CGT监管格局研究

点击蓝字关注我们 GeneRulor 一引言：重新定义治疗范式的关键节点 2024年，全球细胞与基因治疗（Cell and Gene Therapy, CGT）领域迎来了具有历史意义的监管里程碑。美国FDA、中国NMPA、欧盟EMA和日本PMDA共批准13款创新CGT产品，这一数字不仅创下历史新高，更重要的是其背后折射出的监管科学范式转变：从传统的"先证据、后批准"模式，向"适应性批准路径与实时风险管理"的新型监管框架演进。图1. 2024年CGT领域三重突破：适应症、技术与监管并进本文基于《Cancer Letters》近期发表的系统性综述，从监管科学视角深度剖析2024年全球CGT批准的特征、趋势及其对未来监管策略的启示。二 CGT的监管分类学：理解复杂性的起点 01 基于干预位点的分类框架 GeneRulor 从监管角度，CGT最核心的分类维度是治疗干预发生的位点，这直接决定了产品的CMC（化学、制造与控制）要求、质量标准和风险管理策略。图2. CGT的分类与机制路径体外（Ex-vivo）疗法的监管特征制造过程的可控性相对较高，但个体化生产带来批次间差异风险需要建立严格的细胞采集、运输、处理、质检和回输的全链条质量体系关键监管要素：细胞活力、纯度、无菌性、内毒素水平、残余试剂代表产品：CAR-T细胞、基因修饰的造血干细胞体内（In-vivo）疗法的监管挑战靶向性和脱靶效应的平衡成为核心安全性考量病毒载体的生物分布、整合位点、免疫原性需要长期监测关键监管要素：载体拷贝数、组织特异性、转导效率、免疫反应代表产品：AAV基因治疗、反义寡核苷酸、脂质纳米颗粒递送系统 02 治疗机制的监管意义 GeneRulor 不同的作用机制对应不同的非临床安全性研究要求和临床终点设计。免疫细胞工程（CAR-T/TCR-T/TIL）监管重点：细胞因子释放综合征（CRS）、免疫效应细胞相关神经毒性综合征（ICANS）、肿瘤溶解综合征终点策略：客观缓解率（ORR）、缓解持续时间（DOR）、微小残留病（MRD）阴性率基因替代/补充疗法监管重点：目标基因表达水平、长期疗效维持、插入突变致癌风险终点策略：生化标志物正常化、功能改善评分、疾病进展延缓基因编辑疗法监管重点：脱靶编辑频率、染色体重排风险、种系编辑排除终点策略：编辑效率、靶向特异性、长期安全性随访（FDA要求15年）三全球监管格局的分化与趋同： 2024年的关键观察 01 美国FDA：监管创新的引领者 GeneRulor 2024年监管政策的三大突破第一，取消强制性动物试验要求（2025年1月实施）这一政策变革对CGT开发具有深远影响。FDA认可替代模型包括：人源化小鼠模型（Humanized mouse models）类器官系统（Organoid-based assays） AI驱动的毒性预测平台（如DeepTox、QSAR模型）计算机模拟药代动力学（PBPK modeling）监管意义：大幅缩短非临床研究周期，降低开发成本，加速罕见病疗法临床转化。但同时要求申办方提供充分的科学依据证明替代模型的预测性。第二，"滚动比对"（Rolling Comparability）框架的建立以Beqvez（AAV-血友病B基因治疗）的批准为标志，FDA允许：在不改变产品根本性质的前提下，进行制造工艺的迭代优化无需开展全新的临床试验验证工艺变更的等效性通过严格的分析相似性研究（Analytical comparability study）支持变更监管逻辑：承认病毒载体制造的复杂性，平衡产品一致性要求与工艺改进需求。该框架在Beqvez案例中缩短开发时间18个月。第三，RMAT指定路径的成熟应用 2024年8款FDA批准产品中，100%获得加速审批资格（突破性疗法或RMAT）。这反映出： FDA对CGT"未满足医疗需求"认定的系统性框架已成熟替代终点的接受度显著提升（如神经丝轻链NfL、生化标志物正常化）加速批准后的确证性研究设计更加灵活（可采用历史对照、外部对照）表1. 2024年FDA批准的8款CGT产品 02 中国NMPA：从追赶到并行的战略转型 GeneRulor 审评效率的量化提升 2024年NMPA批准的Tofersen（SOD1-ALS反义寡核苷酸）创造了7个月从临床申请到批准的记录，这与2015年前平均12.3个月的审评时间形成鲜明对比。效率提升的驱动因素包括： 2016年启动的优先审评程序，建立了"临床价值评估-审评资源配置"的联动机制 2018年修订的海外数据接受政策，允许在关键试验中纳入≥50名中国受试者即可豁免独立的国内试验 2021年《具有优先审评审批程序的药品注册申请提交与审评审批指南》进一步明确了加速路径的条件和要求图4. 中国NMPA于2024年批准的代表性CGT产品 Carvykti案例的监管智慧 Legend Biotech的Carvykti（BCMA CAR-T）在2024年获NMPA批准，其监管路径体现了中国式创新： 52%的关键数据来自全球多中心研究CARTITUDE-4，NMPA基于"接受海外临床数据"豁免了冗余的中国III期试验要求在无锡建立本地化生产设施，确保产品可及性（生产成本降低37%）上市后要求开展中国人群的真实世界研究，监测疗效和安全性的种族差异这种"全球数据认可 + 本土生产要求 + 上市后真实世界研究"的三位一体模式，正在成为NMPA的标准化路径。 Saikaize的监管标杆意义 CARsgen公司的Saikaize（relmacabtagene autoleucel）作为国产BCMA CAR-T，其批准体现了NMPA对制造质量的严格要求：细胞活力96.2%±1.3%（NMPA要求≥90%） CD3+细胞计数批次间变异系数4.7%（NMPA要求≤15%）采用ISO 5级洁净室和闭环自动化生产系统更重要的是，NMPA在终点选择上的策略性思考：强调3年总生存率（OS）92.9%，而非欧盟偏好的MRD阴性率。这符合"临床价值导向审评"原则——对于多发性骨髓瘤这类高患病率恶性肿瘤，长期生存获益比深度缓解更具临床意义。 03 欧盟EMA：审慎性原则的坚守 GeneRulor 2024年仅批准1款CGT的深层逻辑 EMA在2024年仅批准DURVEQTIX（fidanacogene elaparvovec，AAV-血友病B），这种审慎并非监管滞后，而是体现了欧洲"预防性原则"（Precautionary Principle）在先进疗法中的应用：条件性批准（Conditional Approval）后要求更严格的确证性研究强制性5年安全性随访和真实世界疗效监测卫生技术评估（HTA）整合：德国IQWiG要求ATMP提供比较疗效数据以支持报销决策监管哲学的差异：EMA的审批速度慢于FDA，但产品上市后的长期表现往往更稳定。这种"慢而稳"的策略在细胞基因治疗领域具有特殊意义——AAV载体的长期整合风险、CAR-T的晚发性不良反应，都需要充分的上市后数据支持。 04 日本PMDA：条件性批准的反思 GeneRulor AKUUGO案例与日本困境 2024年7月，PMDA批准了全球首款用于创伤性脑损伤的同种异体基因修饰MSC疗法AKUUGO（vandefitemcel）。然而，这一里程碑背后是日本条件性批准路径面临的系统性挑战：截至2024年中，日本批准的18款细胞治疗产品中，无一完成条件性批准向完全批准的转化部分产品因上市后研究未能证实疗效而被撤回 2024年PMDA收紧要求：条件性批准后的确证性研究必须采用随机对照设计和双盲评估政策反思的启示：日本的经验提示，过度宽松的条件性批准可能带来：患者过早暴露于未充分验证的疗法、医疗资源的低效配置（昂贵疗法缺乏确证疗效）、监管公信力的损害。这对中国NMPA的加速批准路径具有警示意义——必须建立严格的上市后研究监管机制，确保条件性批准不演变为"事实上的完全批准"。四 2024年FDA批准产品的深度监管解析 01 细胞治疗：从血液到实体的监管跨越 GeneRulor Amtagvi（TIL疗法）的里程碑意义 2024年2月16日，Iovance的Amtagvi（lifileucel）获批，成为首款用于实体瘤的TIL疗法。从监管科学角度，这一批准具有多重创新。突破了"实体瘤细胞治疗"的监管瓶颈此前CAR-T疗法主要成功于血液肿瘤，原因在于：血液肿瘤缺乏物理屏障，细胞可自由循环至肿瘤部位；靶抗原（如CD19、BCMA）表达相对均一；肿瘤微环境免疫抑制程度较低。实体瘤（如黑色素瘤）的挑战包括：肿瘤基质的物理屏障限制细胞浸润；抗原异质性导致免疫逃逸；抑制性免疫微环境（Treg、MDSC、TGF-β）。 Amtagvi的成功证明：通过从肿瘤组织直接提取、扩增肿瘤浸润淋巴细胞，可以获得已"预先筛选"的肿瘤特异性T细胞，克服上述挑战。FDA基于31.5%的ORR（95% CI: 21.1-43.4）批准该疗法，这一疗效水平在晚期黑色素瘤三线治疗中具有临床意义。图5. 实体瘤TIL治疗机制建立了"肿瘤来源自体细胞"的监管框架与CAR-T不同，TIL疗法的细胞来源是肿瘤组织而非外周血。这带来独特的监管要求：肿瘤组织采集的标准化（部位、大小、保存条件）肿瘤细胞污染的排除（流式细胞术验证T细胞纯度）患者肿瘤负荷与TIL扩增成功率的关联性评估 FDA在Amtagvi的审批中建立了这些标准，为未来TIL疗法提供了监管模板。 Aucatzyl vs Tecartus：监管竞争的案例研究 2024年11月8日，Autolus的Aucatzyl（obecabtagene autoleucel）获批，成为第5款CD19 CAR-T疗法。然而，其适应症与2017年批准的Tecartus完全重叠（儿童B细胞急性淋巴细胞白血病），这在CGT领域尚属罕见。监管批准的差异化依据尽管适应症重叠，FDA基于以下差异化特征批准Aucatzyl：快速脱靶结合率（Fast-off rate）设计：传统CAR-T的高亲和力导致持续激活，增加CRS/ICANS风险 Aucatzyl的快速脱靶设计模拟天然T细胞，降低过度激活安全性优势： FELIX试验中无≥3级CRS病例（Tecartus的CRS发生率为15%）首款豁免REMS（风险评估与缓解策略）要求的CAR-T 疗效非劣效性： ORR 70%（Tecartus 93%），完全缓解率63%（Tecartus 67%）虽然ORR略低，但考虑到患者群体差异和安全性改善，FDA认为风险-收益比可接受监管哲学的体现：这一批准反映了FDA的"竞争性创新"鼓励政策——即使适应症重叠，只要产品具有差异化的安全性或疗效特征，就应给予市场准入机会，让医生和患者有更多选择。 Ryoncil：异体细胞治疗的制造标杆 Mesoblast的Ryoncil（remestemcel-L-rknd）是首款MSC疗法，用于儿童激素难治性移植物抗宿主病（SR-GVHD）。其监管意义在于建立了异体"现货型"细胞产品的质量标准。制造一致性的量化标准免疫调节蛋白分泌的批次间变异≤15% 细胞活力≥70%（输注时）内毒素<0.5 EU/mL 支原体、无菌性100%合格供者筛选与主细胞库（MCB）管理：建立经过严格病毒筛查的供者细胞库 MCB的遗传稳定性验证（传代后核型分析）细胞衰老标志物监测（端粒长度、β-半乳糖苷酶活性） Ryoncil的批准为未来异体CAR-T、CAR-NK等"通用型"细胞疗法提供了监管参考。 02 基因治疗：五大产品的监管创新图谱 GeneRulor Casgevy：CRISPR基因编辑的临床验证 2024年12月8日，Vertex/CRISPR Therapeutics的Casgevy（exagamglogene autotemcel）获批用于镰状细胞病和β-地中海贫血，这是全球首款获批的CRISPR基因编辑疗法。图6. CRISPR-Cas9基因编辑治疗机制与监管评估要点监管审查的关键维度脱靶编辑的风险评估： FDA要求全基因组测序验证脱靶频率（<0.1%）已知脱靶位点的功能后果预测（生物信息学分析）与疾病表型无关的脱靶编辑的长期致癌风险模型编辑效率与临床疗效的关联： BCL11A增强子区域编辑效率>80% 胎儿血红蛋白（HbF）重新表达至≥20 g/dL 94%患者实现输血独立（主要终点）长期安全性监测要求： FDA强制15年随访（检测晚发性恶性肿瘤、造血功能衰竭）上市后登记研究（Post-Marketing Registry Study）纳入所有治疗患者生殖细胞编辑排除验证（精液/卵巢组织活检）监管里程碑的意义：Casgevy的批准标志着FDA完成了基因编辑疗法监管框架的构建，包括：明确的脱靶检测技术要求（NGS、ddPCR、靶向测序）、风险-收益评估的阈值（脱靶率<0.1%被认为可接受）、长期随访的具体方案（时间节点、检测项目、随访频率）。 Lenmeldy：体外基因修饰造血干细胞的长期疗效验证 FDA批准由Orchard Therapeutics开发的Lenmeldy（atidarsagene autotemcel）用于异染性脑白质营养不良（MLD），展示了体外HSC基因治疗的持久疗效。监管批准的证据基础 FDA基于5年随访数据批准Lenmeldy：芳基硫酸酯酶A（ARSA）活性持续>30%正常水平神经发育评分稳定或改善（82%患儿）无病毒载体相关的恶性转化事件慢病毒载体的安全性演进： MLD基因治疗的历史教训深刻。早期LV载体曾导致克隆扩增和白血病，促使开发自失活慢病毒载体（SIN-LV）。然而，即使SIN-LV，2024年仍有X连锁肾上腺脑白质营养不良基因治疗III期试验因7例髓系恶性肿瘤而终止。 Lenmeldy的成功在于：采用第三代SIN-LV系统（U3区域完全删除）；载体整合位点分析未显示靶近致癌基因的富集；5年随访无克隆优势证据（整合位点多样性保持稳定）。 Tecelra：TCR疗法的监管首秀 Adaptimmune公司的Tecelra（afamitresgene autoleucel）是首款获批的TCR-T疗法，用于MAGE-A4阳性滑膜肉瘤。 TCR疗法的独特监管挑战与CAR-T相比，TCR-T具有以下差异：识别细胞内抗原（通过MHC呈递），扩大靶点范围 HLA限制性：仅适用于特定HLA型（如Tecelra限于HLA-A*02:01阳性患者）更高的脱靶毒性风险（TCR可能交叉识别正常组织抗原） FDA的风险管理策略：严格的患者筛选标准： HLA分型（HLA-A*02:01阳性）肿瘤MAGE-A4表达验证（IHC≥50%肿瘤细胞阳性）排除自身免疫病史患者脱靶毒性的监测方案：治疗后密集监测心肌酶谱、肝功能（MAGE-A4在心脏、肝脏低水平表达）神经系统评估（MAGE-A4在脑组织表达）疗效终点的合理性：在罕见肉瘤中，FDA接受单臂试验和客观缓解率作为主要终点 Tecelra的ORR 43.2%（95% CI: 28.4-59.0）在三线治疗中具有临床意义 Kebilidi：中枢神经系统基因治疗的递送突破 PTC Therapeutics的Kebilidi（eladocagene exuparvovec-tneq）用于AADC缺乏症，代表了脑内基因递送技术的监管认可。 MRI引导颅内递送的创新传统脑内基因治疗面临靶向性差的问题。Kebilidi采用：实时MRI引导立体定向注射至双侧壳核对流增强递送（CED）技术：缓慢灌注（速率1-2 μL/min）增加组织渗透实现92%壳核覆盖率（传统方法<50%） FDA接受的替代终点：由于AADC缺乏症极其罕见（全球<150例），FDA接受了以下替代终点： MRI显示的载体分布体积（作为靶向成功的替代指标）脑脊液AADC酶活性增加（生化标志物）发育里程碑改善（临床功能终点）这一批准确立了FDA在超罕见病基因治疗中"灵活终点 + 严格上市后监测"的监管模式。 Beqvez："滚动比对"框架的实践 Pfizer的Beqvez（fidanacogene elaparvovec-dzkt）用于B型血友病，其监管创新在于"滚动比对"框架的首次应用。制造工艺优化的监管路径 AAV载体生产过程中，工艺优化（如从悬浮培养转为贴壁培养、纯化方法改进）是常态。传统监管要求每次重大工艺变更后都需进行"可比性研究"，甚至重新开展临床试验。 "滚动比对"框架的创新在于：允许在批准过程中持续优化工艺通过分析相似性研究（理化特性、生物学活性、体外效价）证明等效性无需额外临床试验，缩短开发时间18个月监管科学的进步：这一框架体现了FDA对AAV制造复杂性的深刻理解：认可"过程即产品"（Process defines product）的现实平衡"产品一致性"要求与"持续改进"需求为行业提供可预期的监管路径五 FDA vs NMPA：监管要求的系统性比较下表总结了美国FDA与中国NMPA在细胞与基因治疗（CGT）监管体系中的主要差异与趋同点，为后续解读提供整体对照视角。表2. 美国FDA与中国NMPA在细胞与基因治疗（CGT）监管体系中的比较概览 01 临床证据标准的差异 GeneRulor FDA的灵活性罕见病（患病率<200,000/美国）接受单臂试验、历史对照替代终点的广泛接受（生物标志物、影像学指标、功能评分）真实世界证据（RWE）可用于标签扩展和上市后确证 NMPA的演进传统上要求随机对照试验（RCT），即使在罕见病领域 2024年趋势：逐步接受单臂试验（如Tofersen的SOD1-ALS）但仍强调"中国人群数据"要求（关键试验≥50名中国患者）趋同信号两国都在推动基于生物标志物的批准，并建立了CNS药物生物标志物的联合开发项目。 02 上市后监测要求 GeneRulor FDA的严格性基因治疗产品要求15年随访（检测晚发性不良反应、致癌风险） CAR-T产品纳入REMS计划（医院资质认证、医生培训、患者教育）上市后安全性研究（PASS）和疗效研究（PAES）的强制性 NMPA的平衡最低5年上市后随访（考虑中国患者的依从性和医疗体系现状）要求开展中国人群的真实世界研究（评估种族差异）对制造工艺变更的管理更为严格（每次变更需申报） 03 制造与质量控制 GeneRulor FDA的前沿要求推行6σ工艺能力（Cpk≥2.0）强制性过程中NGS监测（病毒载体批次的整合位点分析）鼓励过程分析技术（PAT）和连续制造 NMPA的标准化 ISO 5级洁净室强制要求自动化闭环生产系统（降低人为错误和污染风险）批签发制度在CGT领域的适应性调整国际协调的进展 ICH Q5A-Q5E指南在病毒载体表征方面已实现实质性协调，包括：感染性效价测定方法空壳与满壳比例的控制标准宿主细胞DNA/蛋白残留限度六持续存在的挑战与未来方向 01 实体瘤：CGT的“最后堡垒” GeneRulor 递送障碍的监管应对实体瘤的物理屏障（致密基质、异常血管、高间质压）限制了细胞和载体的肿瘤内渗透。2024年Amtagvi（TIL疗法）的成功提供了一种解决方案，但更广泛的突破需要：溶瘤病毒武装的CAR-T：溶瘤病毒破坏肿瘤基质，CAR-T随后浸润监管挑战：双重治疗模式的安全性评估、病毒复制控制局部递送策略：瘤内注射、导管介入递送监管要求：递送装置的安全性评估、操作标准化改造的细胞产品：分泌基质降解酶的CAR-T（如透明质酸酶）对抑制性信号不敏感的"装甲"CAR-T 监管考量：额外基因修饰的安全性（多重基因编辑的脱靶风险叠加） 02 个性化vs通用型：监管策略的分化 GeneRulor 个性化TCR-T的案例：KSX01-TCRT 2024年临床试验展示了AI驱动的个性化TCR发现平台：为每位患者分析外周血T细胞TCR库与肿瘤特异性TCR指纹图谱匹配筛选3个验证的TCR进行工程化时间从传统的6个月缩短至48天监管挑战： AI算法的验证：训练数据的代表性（避免种族偏倚）算法的可解释性（"黑箱"问题）预测准确性的验证（脱靶反应性、肿瘤特异性）个性化产品的批准路径：无法开展传统的批次间一致性验证需要建立"平台"批准模式（批准技术平台而非单个产品）每位患者的产品都是"独特批次"，如何定义放行标准？通用型细胞治疗的监管框架同种异体CAR-T/CAR-NK的优势在于"现货型"供应，但监管要求更为复杂：供者筛选与细胞库管理：严格的病毒筛查（HIV、HBV、HCV、CMV等）遗传背景的多样性（HLA分型、KIR基因型）主细胞库的遗传稳定性验证免疫排斥与GVHD风险： TCR/HLA基因敲除的效率验证（流式细胞术、Western blot）体外混合淋巴细胞反应（MLR）评估免疫原性临床试验中GVHD的密切监测制造规模化的质量控制：从研发规模（10^7细胞/批）到商业规模（10^10细胞/批）的工艺转移验证大规模培养中细胞表型的稳定性（CAR表达、效应功能）案例：QH104（同种异体CAR-γδ T细胞）临床试验显示：I期试验完全无CRS/ICANS（样本量20例）、鞘内给药实现中枢神经系统靶向、制造周期缩短至14天（自体CAR-T需4-6周）。监管路径可能采用：初始批准限于某些适应症（如CNS肿瘤）、扩展至其他适应症时豁免全面临床试验（基于真实世界数据）。 03 递送技术：从系统性到靶向性 GeneRulor LNP-RNA平台的监管成熟脂质纳米颗粒（LNP）递送mRNA/siRNA已在COVID-19疫苗中得到大规模验证，为基因治疗提供了新工具。监管要求的演进：组分的充分表征：可电离脂质的pKa值（决定内体逃逸效率） PEG-脂质的比例（影响血液循环时间和组织分布）胆固醇和磷脂的来源与纯度靶向性的验证：体外细胞摄取实验（多种细胞系）体内生物分布研究（定量PCR、荧光成像）脱靶组织的毒性评估免疫原性的评估：补体激活相关假性过敏反应（CARPA）抗PEG抗体的诱导（影响重复给药疗效）肝转移靶向LNP的案例： 2024年研究展示了半乳糖修饰LNP：靶向肝细胞的去唾液酸糖蛋白受体（ASGPR）、在胰腺癌肝转移小鼠模型中实现肿瘤抑制、递送STING激动剂mRNA或突变KRAS mRNA。监管前景：需要在大动物模型（如猪、非人灵长类）验证靶向性和安全性、人体首次试验需明确剂量递增方案和安全性监测指标。 04 AI在CGT开发中的监管考量 GeneRulor AI应用的三大领域基因编辑设计优化： CRISPR-Net、DeepCRISPR预测gRNA效率和脱靶 PAMmla重编程Cas9酶的PAM识别监管挑战：算法的验证数据集、预测的准确性阈值 TCR/抗原预测： NetMHCpan预测新抗原的MHC结合 IEDB数据库支持的免疫原性评分监管挑战：计算预测与实际免疫反应的相关性验证制造过程优化：机器学习预测病毒滴度与培养参数的关系实时监控与自适应控制监管挑战：AI驱动的工艺变更是否需要补充申报？监管框架的构建需要：算法透明度要求（源代码审查 vs 性能验证）训练数据的质量标准（数据来源、标注准确性）持续学习算法的管理（上市后模型更新如何监管？）责任归属（算法错误导致的不良后果由谁承担？）七监管科学的未来图景：五大趋势研判趋势一：从产品监管到平台监管现状挑战：每个个性化CGT产品都需要独立申报，监管资源消耗巨大。未来模式：批准"技术平台"而非单个产品。平台验证包括：制造工艺的稳健性、质量控制系统、安全性评估体系。个别产品基于平台批准快速上市，上市后数据汇总评估平台性能。先例：FDA的组织工程产品平台批准、日本PMDA的条件性批准框架可作为借鉴。趋势二：真实世界证据的系统性整合驱动因素：罕见病样本量有限，传统RCT困难长期疗效和安全性的验证需要大样本、长时间数据上市后数据可补充批准时的证据不足监管路径：建立标准化的RWE收集系统（如FDA的Sentinel系统）明确RWE在标签变更中的证据级别国际数据共享机制（如全球CGT登记研究）趋势三：监管协调的深化现有差距：各国对替代终点、上市后要求、制造标准的认定仍有分歧。多区域临床试验（MRCT）的设计需要平衡各国特殊要求。协调方向： ICH拓展至CGT领域（目前ICH主要关注小分子和抗体）联合审评试点（如FDA-EMA-PMDA的共同审评）互认机制探索（一国批准后其他国家简化审评）趋势四：患者参与的制度化患者中心的监管：患者报告结局（PRO）作为关键终点患者参与风险-收益评估（尤其在罕见病领域）知情同意的增强（基因编辑的不确定性、长期风险）实践案例：FDA的患者专家咨询委员会（Patient Expert Panels）、EMA的患者组织合作。趋势五：伦理框架的前瞻性构建新兴伦理挑战：生殖细胞系编辑的禁区（如何监管？）增强性基因编辑vs治疗性编辑的边界基因治疗的可及性公平（高昂价格导致的医疗不平等）监管应对：建立独立的生物伦理咨询机制国际公约的更新（如《赫尔辛基宣言》在基因编辑时代的适用性）定价与报销政策的创新（如基于疗效的分期付款、风险共担协议）八结语：监管智慧塑造CGT的未来 2024年，全球CGT领域以13款创新产品的批准，宣告了从"实验性疗法"到"主流治疗选项"的历史性跨越。这一成就的背后，是监管科学与临床创新的深度协同。 FDA展示了监管创新的领导力：取消动物试验强制要求、"滚动比对"框架、RMAT路径的成熟应用，体现了"在确保安全的前提下最大限度加速创新"的监管哲学。 NMPA实现了从追赶到并行的跨越：7个月批准Tofersen、接受海外数据豁免冗余试验、本土化生产降低成本，展现了"全球视野+本土策略"的监管智慧。 EMA坚守了审慎性原则：虽然2024年仅批准1款产品，但其"长期安全性优先"的理念为全球监管提供了重要的平衡视角。 PMDA提供了条件性批准的反思样本：日本的经验警示我们，过度宽松的早期批准必须配套严格的上市后研究，否则将损害患者利益和监管公信力。 2024年是CGT的"分水岭之年"，更是监管科学迈向新纪元的起点。在这个变革的时代，监管专家肩负着平衡创新与安全、效率与质量、全球协调与本土适应的重任。唯有以科学为基础、以患者为中心、以前瞻性为导向，才能推动CGT这一划时代的医学革命真正惠及全人类。参考文献 [1] Jian A, Zhao G, Wang Y, Wang S, Li N. Watershed year of cell and gene therapy (CGT): A review of 2024 CGT approvals. Cancer Letters. 2025;632:217980. doi:10.1016/j.canlet.2025.217980 作者声明本文基于《Cancer Letters》2025年发表的学术综述，从监管科学视角进行深度解读，旨在为药品监管从业者、政策制定者、生物医药企业提供系统性的专业分析。文中观点代表作者基于文献的专业判断，不代表任何监管机构的官方立场。上周精选 GeneRulor 推文题目： Nature Biomedical Engineering | Hybrid gRNA技术破解碱基编辑"精准与效率"双重难题 👉点击查看原推文关于舒桐珠海舒桐医疗科技有限公司是一家以基因编辑为核心技术的生物医药企业，总部位于粤澳深度合作区——横琴新区，下设鼓润（武汉）医疗科技有限公司、广州舒桐医疗科技有限公司和杭州舒桐生物科技有限公司等全资子公司。公司为国家高新技术企业，拥有博士后工作站和多个博士后团队，已申请专利40余项，承担多项国家科技重大专项。公司致力于通过创新技术为多种疾病尤其肿瘤开展新药研发，提供基因靶向治疗方案。同时公司搭建了一站式基因编辑平台、分子诊断平台和科技服务平台，可提供从靶点筛选、基因编辑有效性检测到安全性评估的全流程解决方案；具备先进的CGT原料规模化生产能力，可为科研机构及生物医药企业提供安全高效的一站式服务和原料供应。舒桐医疗坚持以“创新、敬业、融合、开放”为核心价值观，致力于利用基因治疗技术造福人类健康，让生命更美好。如需获得更多信息，请咨询我们：电话： 400-6309596 18437963580（同微信）企业官网： http://www.generulor.com.cn 产品订购/技术支持： service@generulor.com

基因疗法细胞疗法临床研究免疫疗法信使RNA

2025-11-10

·知乎专栏

行业综述：AAV载体的发展，展望未来

腺相关病毒（AAV）已成基因治疗的关键载体，具备长期表达、安全性与高效递送等优势。本文回溯其从“腺病毒污染物”到临床应用的发展；聚焦分子进化与载体工程（理性设计、定向进化、计算模型），并解析衣壳—基因组相互作用对转导效率与宿主适应的影响。基于343项全球试验，AAV在眼科、神经、肝脏疾病中居核心地位，但仍面临免疫原性、成本与毒性等挑战。此外，AAV库在人类遗体中的应用被报道为理解其在人体内进化与选择的里程碑，为下一代载体优化与临床转化铺路。AAV：从基础到突破AAV是一种直径约25纳米的无包膜二十面体病毒，属于依赖辅助病毒（如腺病毒）才能复制的缺陷型细小病毒。其基因组为长约4.7 kb的单链DNA，两端各有一个反向末端重复序列（ITR），作为复制起点并参与基因组包装与持久性。基因组包含REP和CAP两个主要开放阅读框，受p5、p19、p40和p81四个启动子调控。衣壳由60个蛋白亚基按VP1:VP2:VP3≈1:1:10构成。VP3是主要结构蛋白，可独立形成病毒样颗粒；VP1的N端具有磷脂酶A2结构域，协助病毒逃离内体；VP2则参与衣壳稳定与核转运。这三种蛋白共同决定AAV的组织嗜性，是衣壳工程改造的关键靶点。AAV高效的基因组结构，结合其独特的复制策略和独特的生物学特性，使其成为人类基因治疗的有前景的候选者。然而直到1982年野生型AAV2型（wtAAV2）感染性克隆被成功克隆到质粒中，这一关键里程碑才得以实现。这一突破标志着传统AAV分子生物学操作的开始，为重组AAV（rAAV）作为基因治疗的传递载体的广泛应用奠定了基础。在接下来的几十年里，rAAV推动了基础研究的重大进展，促进了治疗应用的发展，并促成了诸如Luxturna和Kebilidi等获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准的AAV基因治疗产品的开发。rAAV通过删除REP和CAP基因，替换为治疗用的外源基因，同时保留ITR序列，构建出rAAV载体。这种改造让rAAV彻底失去复制能力，仅保留“递送基因”的功能，安全性大幅提升。如今，我们使用的所有AAV基因治疗药物都源于这一基础设计。AAV的发展历程：从“污染物”到临床先驱20世纪60年代科学家在犬肾细胞（MDCK）中再次发现AAV，确认其“依赖辅助病毒复制”的特性，同时证明它能在不同物种细胞中存活，为后续跨物种应用奠定基础。20世纪80年代1980年，Lusby等人确定了AAV2 DNA中ITR的核苷酸序列。他们发现，每个ITR由145个核苷酸组成，且前125个核苷酸通过自配对形成一个T形发夹结构。这种结构特征对于AAV DNA复制至关重要。研究人员还在终端重复区内揭示了核苷酸倒置现象。基于这些发现，他们提出了AAV DNA复制的模型，为之后将其用作基因治疗载体奠定了基础。1982年，Samulski等人成功克隆了AAV2基因组，从此AAV从一种生物实体转变为人类基因治疗的重要基石。这使对病毒基因组的精确操作成为可能，同时促进了靶向修改和可控载体设计。1983年，Srivastava等人AAV2提供了首个完整的基因蓝图：该单链DNA基因组长4675个核苷酸，包含145个ITR。研究人员还绘制了三种主要mRNA转录本的5'和3'端，确定了蛋白质合成的潜在起始和终止密码子以及编码三种主要衣壳蛋白的基因片段。1984年，Hermonat和Muzyczka首次将AAV用于基因传递。研究人员开发了rAAV系统，成功将新霉素抗性基因导入培养的乳腺细胞中。这一开创性的研究证明AAV可用于转导外源DNA，突显了其作为有效基因传递载体的巨大潜力。20世纪90年代1993年，Flotte等人研究了rAAV载体在囊性纤维化（CF）基因治疗中的潜力。他们构建了一个携带正常囊性纤维化跨膜传导调节因子（CFTR）cDNA的rAAV载体，并证明了在原代细胞和兔子体内给药后均能成功进行基因转移和表达。在使用AAV-CFTR载体进行治疗后长达6个月时间内，研究人员在受治疗的肺部检测到了载体DNA、CFTR RNA和CFTR蛋白的表达，这为AAV载体能够在体内实现长期稳定的基因表达提供了有力证据。这项研究标志着rAAV在治疗情境下的首次体内应用。进入21世纪2001年，McCarty等人开发了自互补型AAV（scAAV）载体：这种载体能够包装二聚体倒置重复基因组，从而绕过了第二链合成的限速步骤。体外和体内实验表明，scAAV载体的转导效率高于传统的单链AAV载体。这些发现突显了scAAV载体在基因治疗中提供更高效转导的巨大潜力，该分子机制已被获批用于脊髓性肌萎缩症（SMA）的药物。2002年，Rabinowitz等人研究表明，每种AAV血清型都具有独特的组织亲嗜性，这种特性极大地影响了转导效果。通过利用AAV的交叉包装技术，研究人员能够将AAV2的ITR与多种衣壳血清型相结合，从而优化针对特定组织和疾病的基因传递。这种强大的策略提高了靶向特异性，使基于AAV的基因疗法在更广泛的疾病治疗中更具有效性和可及性。此外，交叉包装有助于开发更通用且可扩展的AAV生产系统，简化临床应用的载体制造流程。2017年，Luxturna成为FDA批准的首款AAV基因治疗药物。该药物用于治疗遗传性视网膜色素变性：通过视网膜下注射rAAV2，递送正常的RPE65基因，让失明患者重见光明。此后，AAV药物进入“爆发期”：2019年Zolgensma（SMA）、2022年Hemgenix（血友病B）、2023年Elevidys（杜氏肌营养不良）、2024年Kebilidi（芳香族L-氨基酸脱羧酶缺乏症）等相继获批，覆盖眼科、神经、血液、肌肉等多个疾病领域。图1：AAV获批药物表与临床试验数量趋势（图片来源： Lester Suarez-Amaran, et al, Molecular Therapy, 2025）AAV衣壳设计：从“自然筛选”到“AI 定制”的技术革命AAV的衣壳是一种高度对称的结构，从宿主细胞的附着到基因组传递的每个病毒生命周期阶段都起着至关重要的作用。它包裹并保护病毒基因组，同时促进多个重要过程，如宿主细胞的进入、细胞内运输、基因释放和免疫逃避等。这些多方面的功能凸显了衣壳在病毒学研究中的重要性，同时也表明其作为一种多功能的治疗性基因传递平台的用途。在AAV衣壳中，VP3是主要的结构成分。它作为所有三个衣壳蛋白（VP1、VP2和 VP3）共有的骨架，对于维持病毒的整体结构完整性至关重要。值得注意的是，仅表达VP3即足以生成与野生型AAV衣壳结构相似的病毒样颗粒（VLP）。这一能力引发了对替代生产系统的兴趣，如大肠杆菌以及大肠杆菌无细胞蛋白质合成平台等。这些方法旨在降低成本并加快生产速度，使AAV基因疗法更易于获取和大规模应用。然而，尽管仅使用VP3即可高效生产出衣壳，它们却缺乏由VP1和VP2提供的不可或缺的功能性元素，而这些元素对于病毒的感染性和成功转导至关重要。此外，包括REP蛋白和rAAV基因组在内的AAV包装系统必须适应这些新兴的生产策略。将这些必要的功能性元素整合到以VP3为中心的生产平台中仍是一项重大挑战。要实现这一目标，需要进行精细的工程设计以平衡结构效率、感染性和可扩展性，并确保符合临床级生产标准。天然的AAV亚型作为通用的病毒载体存在固有的局限性，包括对某些细胞类型的转导效率低下、广泛的组织亲嗜性以及易受中和抗体攻击。为解决这些挑战，已开发出三种主要策略来改造改进AAV衣壳：定向进化、理性设计以及一种将这两种方法相结合的组合式生物工程方法。尽管这三种方法都旨在提高载体性能，但它们在方法论、范围和适用性方面存在显著差异。1. 定向进化：核心思路是“模拟自然选择”——构建包含数百万种AAV变体的“衣壳库”，在动物模型或人体细胞中筛选出“性能最优”的变体。2003年，Perabo和Müller团队分别开发了首个AAV随机肽库：通过在AAV2衣壳的VR-VIII环（表面暴露区域）插入7个随机氨基酸，构建出包含海量变体的库，最终筛选出能靶向整合素受体的AAV2（I-587），首次证明了“人工进化AAV”的可行性。2016年，Gradinaru团队开发的CREATE平台将AAV9衣壳库与Cre依赖的报告基因结合，成功筛选获得了AAV-PHP.B——这种变体穿越血脑屏障的能力比AAV9提升10倍以上，为中枢神经系统（CNS）疾病治疗提供了新工具。后续升级的M-CREATE平台更是实现了“多组织同时筛选”，相继开发出AAV-PHP.eB（靶向全脑）、AAV-PHP.S（靶向脊髓）等变体，已用于阿尔茨海默病、帕金森病的临床试验。2021年，Tabebordbar团队的DELIVER平台则聚焦肌肉疾病：通过在AAV9衣壳插入RGD基序，筛选出MYOAAV家族，静脉注射后对肌肉的靶向性比AAV9提升100倍，且在非人灵长类动物中效果稳定。目前该疗法已进入杜氏肌营养不良（DMD）的临床研究阶段。图2：不同AAV进化策略的示意图（图片来源： Lester Suarez-Amaran, et al, Molecular Therapy, 2025）2. 理性设计：基于对AAV结构的深入理解，通过定点突变、结构域替换等方式，“按需”优化载体性能。2002年，Xie团队解析了AAV2衣壳的高分辨率晶体结构，首次明确了衣壳表面的受体结合位点，为理性设计提供了蓝图。2008年，Srivastava团队发现AAV2衣壳表面的酪氨酸残基（Y）会被宿主细胞的激酶磷酸化，进而引发泛素化降解，最终降低转导效率。通过将这些酪氨酸突变为苯丙氨酸（F），构建出“Y-F 突变体”（如AAV2（Y444，500，730F）），不仅避免了降解，还将肝脏转导效率提升10倍，且在人体临床试验中安全性良好。2015年，Vandenberghe团队通过“祖先序列重建（ASR）”技术，预测出AAV的“共同祖先”序列Anc80——这种“人造血清型”对肝脏、肌肉、视网膜的靶向性均优于自然血清型，其衍生变体Anc80L65已用于治疗遗传性耳聋的临床试验。3. AI辅助设计：开启“预测性优化”新时代。随着人工智能技术的发展，AAV载体设计进入“数据驱动”阶段。2019年，Church团队通过对AAV衣壳进行“饱和突变”，绘制出首个AAV衣壳适应性图谱，发现了一个此前未知的基因——MAAP，它能通过“竞争抑制”调控AAV的产量。这一发现为优化载体生产提供了新靶点。2021年，Kelsic团队利用深度神经网络，一次性设计出20万个AAV2衣壳变体，其中5.7万个变体的多样性超过自然血清型，且90%以上能正常组装。更令人惊喜的是，这些AI设计的变体在人类肝细胞中的转导效率比自然AAV2提升50-100倍。2024年，Gradinaru团队开发的APPRAISE平台，通过AlphaFold-Multimer工具预测AAV衣壳与受体的结合结构，再结合生物物理特征评分，能快速筛选出“高亲和力”变体。该平台已成功设计出靶向转铁蛋白受体（TfR1）的AAV变体，静脉注射后能高效穿越血脑屏障，为脑部疾病治疗提供了新工具。同年，Deverman团队的Fit4Function平台则实现了“多性状同步优化”—— 通过机器学习预测AAV的肝脏靶向性、产量、安全性，设计出的变体在非人灵长类动物中，肝细胞转导效率比AAV8提升1000倍，且无明显肝毒性。AAV设计未来的发展方向与挑战设计治疗性载体通常需要将不同的组成部分组合在一起，例如启动子、增强子、内含子外显子区域（UTR）、polyA以及其他调控元件。理解调控元件之间的相互作用对于载体工程至关重要。此外，除了调控元件之外，蛋白质编码区域也可以作为转录因子在人类细胞中的结合区域。因此，尽管编码优化已成为一种“常见”的做法，但它也为预测载体性能带来了额外的变数。近来去除CpG二核苷酸的努力往往只是导致另一种形式的密码子优化，而对CpG在AAV生物学中的作用几乎没有影响。事实上，AAV与其他小病毒的区别在于其具有类似CpG岛的基因组结构。野生型AAV具有高GC含量（>50%）以及较高的观察/预期CpG比率（>70%），去除CpG核苷酸片段的做法与野生型AAV中这些元素的进化稳定性相悖，这表明从AAV载体中去除CpG元件时存在一种误导性的做法。无论如何，必须全面考虑所有这些遗传元素对载体性能的综合影响，以尽量减少意外影响。除遗传元素之间的相互作用外，过去十年的研究还增进了我们对复杂的启动子-衣壳相互作用的理解。在此我们讨论这种相互作用，并强调必须综合考虑所有这些独立的组成部分，以确保载体性能。从历史上看，衣壳（特别是VP3）被认为完全决定了AAV的细胞亲嗜性，导致衣壳工程主要集中在VP3上。然而早期研究提供的证据表明VP1和VP2也会影响细胞特异性表达。传统上认为，当AAV结构蛋白成功将货物送入细胞并完成解旋后，该结构蛋白便完成其功能，而细胞特异性启动子或增强子则会接手并单独决定转基因的表达。然而，此前的研究发现一些结构蛋白突变体能够完成感染的所有步骤；但与野生型结构蛋白相比，其在mRNA积累方面存在显著缺陷。这表明AAV结构蛋白可能在顺式调控基因转录方面发挥作用。最近，研究者们首次明确了结构蛋白、启动子以及两者之间的相互作用共同决定了细胞特异性转导。例如，在2002年，研究人员使用AAV将在巨细胞病毒立即早期启动子（cytomegalovirus immediate-early promoter，CMV）控制癫痫发作的基因进行传递，展示了显著的启动子相关嗜性以及有效的治疗效果。令人意外的是，在最小的CMV启动子前面添加一个调节元件作为开关却导致了完全相反的结果，使癫痫发作恶化。进一步的分析表明，尽管使用的是相同的衣壳和基因，但假定启动子序列中的一些细微差异（如添加一个小型的转录激活开关元件）导致了抑制性神经元而非兴奋性神经元中转基因的高表达。临床中AAV载体的安全性、有效性及临床成功率当前AAV主要的研发重点仍集中在眼部领域，其次是中枢神经系统，肝脏则位居第三，占比分别为26%、21%和18%。这种试验分布表明在过去两年中适应症选择策略并未发生重大变化。这些观察结果表明，当前AAV载体的临床问题（如肝脏毒性）很可能会因器官而异。除非在各个领域完成足够的研究并进行比较以确定其共性，否则这种情况很可能会持续存在。图3：AAV临床试验的描述（图片来源： Lester Suarez-Amaran, et al, Molecular Therapy, 2025）目前已有多种给药途径在各种试验中被使用，在此总结在图3D中。与目标组织相一致的是，静脉/血管给药方式仍占主导地位，其次是针对眼部应用的三种给药途径以及用于将药物输送到中枢神经系统的三种途径。根据我们目前对AAV与细胞蛋白质相互作用的理解，给药途径可能会因该环境特有的宿主蛋白质而得到增强或限制。值得注意的是，有四项试验采用了双重给药途径；这些途径未在饼状图中列出。这些双重给药途径可能需要为每种给药途径分别使用不同的衣壳蛋白，从而增加生产成本、毒理学研究等的费用。本文接下来讨论的最后一个参数是AAV衣壳的利用情况。图4展示了不同衣壳在临床试验中的分布情况。这些试验仍以AAV2衣壳为主，其次是AAV9和AAV8。据Shen等人2022年的报告，当时有20项试验使用了10种独特的工程化衣壳。目前，有39项试验使用了15种独特的工程化衣壳，这表明在过去两年中，新兴的新型衣壳的使用量有了显著增长。图4：AAV衣壳利用在340个临床试验中的分布（图片来源： Lester Suarez-Amaran, et al, Molecular Therapy, 2025）AAV临床试验与经济成效的对比基因疗法未能如愿广泛应用于单基因疾病。其中一个原因可能是，在动物疾病模型中，我们只关注经过AAV治疗后有所改善的参数，而仅治愈主要症状可能不足以实现最佳的治疗效果。其他原因可能包括对疾病生物学本身的不充分理解、AAV药物生物学、生物标志物缺乏、不合实际需求的试验设计以及对商业预测的错误假设——这对吸引资金来说是一个重要因素。肝脏导向型基因疗法曾是AAV基因疗法的典范，并被视为典型的“唾手可得的成果”。血友病A和B被视为基因治疗的理想靶点，人们曾预期针对这两种疾病的基因治疗产品将成为重要的畅销药物。用于这些药物的研发投入巨大（总计约数十亿美元），且众多竞争对手开展了多个并行的研发项目（仅列举部分示例：针对血友病B的项目包括辉瑞/Spark、Biomarin、Uniqure/CSL、Freeline Therapeutics、百特/武田、信念医药/武田中国；针对血友病A的项目包括Biomarin、辉瑞/Sangamo、Spark/罗氏、伦敦大学/圣犹达、拜耳/Ultragenix、武田），总计进行了超过40项介入性临床试验以评估。截至文章发表时共有三种获批的血友病药物：针对血友病B的Hemgenix，价格为350万美元；Beqvez/Durveqtix用于血友病B，价格为350万美元；针对血友病A的Roctavian，每位患者的价格为290万美元。到目前为止，Hemgenix和Roctavian的使用情况一直较为缓慢，Beqvez预计也会面临类似的挑战。事实上，Hemgenix的使用速度如此之慢，以至于CSL在其财务报告中并未单独列出其销售额。而Biomarin公司的Roctavian的销售数据分别在2023年（350万美元）和2024年上半年（700万美元）公布，远远低于2023年单一年度1.5亿美元的最初预期。值得注意的是，辉瑞的Beqvez/Durveqtix于2024年中期获得批准，但销售数据尚未公布。讽刺的是，在Beqvez获批后不久，辉瑞决定终止其AAV血友病A项目，尽管其关键试验中的数据表现良好；而罗氏在完成二期研究后也停止了血友病A候选药物的开发。由于前期竞争激烈且获批后使用缓慢，无法确定血友病基因疗法药物是否会成为畅销药，甚至是否能成为主流疗法。与此同时，患者和临床医生对目前获批的药物的接受速度极其缓慢。而对于美国首次获批的用于治疗LCA的AAV基因疗法——Luxturna（Spark/宾夕法尼亚大学）来说，似乎存在一种中间情况。LCA是一种非致命性疾病，除了已获批的基因治疗产品外，没有其他治疗方法。在学术界研发并获批后，华尔街分析师预测Luxturna的销售额到2022年将达到3.46亿美元。尽管实际销售额低于这一初步预测（每年在1000万至5000万美元之间），但Luxturna的销售额仍超过了Roctavian。一种解释是，由于治疗双眼的费用为85万美元，Luxturna是市场上价格最低的AAV基因药物。这种中间情况很可能代表了罕见病AAV药物的商业表现，除非它确实是一个未被满足的医疗需求。AAV未来临床成功的展望：从实验室到临床应用利用AAV进行罕见疾病和原发性疾病的基因治疗仍存在许多挑战，提高这些产品的安全性和有效性是当务之急。首个使用AAV2衣壳进行FIX递送的静脉注射载体试验表明，肝脏酶水平出现无症状升高，随后循环中的FIX水平降低；基于这一结果，研究人员推测，对衣壳的免疫反应是表达量下降的原因。后来，Nathwani的试验表明，使用类固醇干预可阻止肝酶水平升高，并保持FIX表达。为了尽量减少达到有效剂量所需的剂量，科学家们致力于优化载体以提高表达。对于分泌蛋白而言，这似乎是一种可行的方法。scAAV载体的开发为适合这些分子独特载体（SMA）包装的转基因提供了可行的答案。然而Kattenhorn等人提出了一个需谨慎对待的关于AAV基因疗法的警示：这些作者认为，增强表达，尤其是通过密码子优化来实现的增强表达，可能会导致不良后果。这一观点有时会被忽视，但事实已经明确：一些罕见密码子存在于对蛋白质正确折叠至关重要的区域中，而这些罕见密码子能够促进蛋白质的共翻译折叠。共翻译转运穿过细胞膜（例如分泌蛋白）可能需要这些罕见密码子的存在来减缓翻译，从而激活信号识别颗粒与前导肽结合并将其与膜关联。将罕见密码子替换为常见的密码子可能会导致蛋白质折叠不当，从而导致蛋白质降解或聚集（包涵体），或是导致结构和翻译后修饰的较轻微变化，从而影响蛋白质的功能。在MDR1基因中发生的沉默性替换会导致对化疗药物和心血管药物的敏感性降低，而在COMP基因中发生的沉默性替换会改变对疼痛的敏感性，这在Kimchi-Sarfaty等人及Nackley等人的研究中已有阐述。《科学美国人（Scientific American）》早在2009年就估计，至少有50种沉默性突变通过各种机制与人类疾病有关。在所有这些机制中，细胞内错误折叠蛋白质的积累可能导致未折叠蛋白反应，并产生严重的毒性。AAV基因疗法试验中的致命毒性较为罕见，似乎与高剂量的静脉注射治疗产品有关。Duan已对迄今为止所有已知由基因疗法载体引起的致命毒性病例进行了仔细审查,发现了与基因疗法载体相关的肝衰竭、肾衰竭、心衰以及最近的肺衰竭等病例。在最新的案例中，有观点提出，细胞因子诱导的毛细血管渗漏综合征可能是注射了CRD-TMH-001载体后出现的肺功能衰竭的原因；该载体携带基于CRISPR的转录激活因子。肝毒性与8例死亡病例有关：4例患有杜氏肌营养不良症（DMD）的患者接受了剂量为1.1e+14 vg/kg的Zolgensma治疗，另外4例患有X连锁性肌管性肌病（XLMTM）的患者接受了剂量为5e13-3e14 vg/kg的AT132治疗。衣壳驱动的免疫反应可能是Zolgensma案例中的原因，而先前存在的肝胆疾病则与XLMTM案例有关。另外一起在使用Zolgensma治疗后死亡的病例与涉及补体激活的TMA有关，并伴有由于葡萄球菌感染引起的败血症。由先天免疫反应导致的心脏病变是接受PF-06939926（剂量为2e14 vg/kg）治疗的一名DMD患者的死因。肝毒性在20%至90%的患者中均有出现，从低剂量下无症状患者（AAV5，AAV6，AAV-LK03，SPARK100，4.5e11-6e13 vg/kg）到对类固醇有反应的肝功能衰竭患者（AAV9，1.1e14 vg/kg）再到肝功能衰竭并死亡的患者（AAV8，1.3e14-3.5e14 vg/kg）；其严重程度与载体剂量成正比。然而，作者忽略了一个关于无症状和更严重肝功能结果之间显著差异的问题，这一差异对于解读可能非常重要：所有无症状患者均为成年人，而那些出现更严重结果的患者均为儿童患者。特发性门脉高压症较为罕见，仅在剂量为1.1e14-3e14 vg/kg且使用AAV9衣壳（无论转录因子为何，包括SMA、两种不同的DMD、Danon）的情况下观察到，所有病例均通过血液透析和依库珠单抗进行治疗。有一例特发性门脉高压症则是在一个剂量下观察到的。结论尽管我们对于影响基因成功传递的众多变量的理解仍处于初期阶段，但社会和经济因素对于该领域的成功同样重要，其重要性不亚于最优质的衣壳载体或最新能解决技术难题的启动子元件。作为致力于实现从实验室到临床应用这一承诺的研究人员，我们已经取得了极高的成就。例如，脊髓性肌萎缩症于1891年被发现，导致脊髓性肌萎缩症的SMN1基因于1995年被发现；最近一名新生儿在出生第4天就被诊断出患有脊髓性肌萎缩症，并在第7天接受了FDA批准的药物治疗。随着超过300项临床试验的进行，交流临床经验（例如，处理肝脏毒性等问题）现在已成为实现治疗成功的关键驱动力。参考文献Suarez-Amaran L, Song L, Tretiakova AP, Mikhail SA, Samulski RJ.AAV vector development, back to the future. Mol Ther.2025May7;33(5):1903-1936. doi:10.1016/j.ymthe.2025.03.064. Epub2025Apr3. PMID:40186350; PMCID: PMC12126818.劲帆生物医药科技（武汉）有限公司（简称“劲帆医药”）创立于2022年，提供一站式病毒载体、蛋白和疫苗CRO/CDMO服务，拥有全球领先的规模化AAV制备专利技术平台及病毒载体/cGMP级蛋白/疫苗生产车间。致力于推进基因治疗药物、蛋白药物、治疗性疫苗更有效，更安全，更经济，更可及，赋能客户，造福患者。劲帆医药cGMP生产车间，包括4个P2级别种子建库区、5条蛋白/病毒生产线和1条灌装生产线，蛋白/病毒生产线生产规模分别为200L和500L，年最大产能可达50批次。目前已成功支持多项IIT/IND（中美）AAV药物申报，助力帕金森、难治性癫痫等疾病的基因治疗药物进入临床研究阶段。劲帆医药自主研发的0ne-Bac 4.0昆虫杆状病毒系统，拥有多项全球领先的专利技术，在AAV病毒及疫苗规模化生产中，实现提速、降本、增效，为合作伙伴管线商业化竞争赋能。

寡核苷酸基因疗法临床研究核酸药物

2025-11-07

·劲帆生物

高分综述：AAV载体的发展，展望未来

腺相关病毒（AAV）已成基因治疗的关键载体，具备长期表达、安全性与高效递送等优势。本文回溯其从“腺病毒污染物”到临床应用的发展；聚焦分子进化与载体工程（理性设计、定向进化、计算模型），并解析衣壳—基因组相互作用对转导效率与宿主适应的影响。基于343项全球试验，AAV在眼科、神经、肝脏疾病中居核心地位，但仍面临免疫原性、成本与毒性等挑战。此外，AAV库在人类遗体中的应用被报道为理解其在人体内进化与选择的里程碑，为下一代载体优化与临床转化铺路。 AAV：从基础到突破 AAV是一种直径约25纳米的无包膜二十面体病毒，属于依赖辅助病毒（如腺病毒）才能复制的缺陷型细小病毒。其基因组为长约4.7 kb的单链DNA，两端各有一个反向末端重复序列（ITR），作为复制起点并参与基因组包装与持久性。基因组包含REP和CAP两个主要开放阅读框，受p5、p19、p40和p81四个启动子调控。衣壳由60个蛋白亚基按VP1:VP2:VP3≈1:1:10构成。VP3是主要结构蛋白，可独立形成病毒样颗粒；VP1的N端具有磷脂酶A2结构域，协助病毒逃离内体；VP2则参与衣壳稳定与核转运。这三种蛋白共同决定AAV的组织嗜性，是衣壳工程改造的关键靶点。 AAV高效的基因组结构，结合其独特的复制策略和独特的生物学特性，使其成为人类基因治疗的有前景的候选者。然而直到1982年野生型AAV2型（wtAAV2）感染性克隆被成功克隆到质粒中，这一关键里程碑才得以实现。这一突破标志着传统AAV分子生物学操作的开始，为重组AAV（rAAV）作为基因治疗的传递载体的广泛应用奠定了基础。在接下来的几十年里，rAAV推动了基础研究的重大进展，促进了治疗应用的发展，并促成了诸如Luxturna和Kebilidi等获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准的AAV基因治疗产品的开发。 rAAV通过删除REP和CAP基因，替换为治疗用的外源基因，同时保留ITR序列，构建出rAAV载体。这种改造让rAAV彻底失去复制能力，仅保留“递送基因”的功能，安全性大幅提升。如今，我们使用的所有AAV基因治疗药物都源于这一基础设计。 AAV的发展历程：从“污染物”到临床先驱 20世纪60年代科学家在犬肾细胞（MDCK）中再次发现AAV，确认其“依赖辅助病毒复制”的特性，同时证明它能在不同物种细胞中存活，为后续跨物种应用奠定基础。 20世纪80年代 1980年，Lusby等人确定了AAV2 DNA中ITR的核苷酸序列。他们发现，每个ITR由145个核苷酸组成，且前125个核苷酸通过自配对形成一个T形发夹结构。这种结构特征对于AAV DNA复制至关重要。研究人员还在终端重复区内揭示了核苷酸倒置现象。基于这些发现，他们提出了AAV DNA复制的模型，为之后将其用作基因治疗载体奠定了基础。 1982年，Samulski等人成功克隆了AAV2基因组，从此AAV从一种生物实体转变为人类基因治疗的重要基石。这使对病毒基因组的精确操作成为可能，同时促进了靶向修改和可控载体设计。 1983年，Srivastava等人AAV2提供了首个完整的基因蓝图：该单链DNA基因组长4675个核苷酸，包含145个ITR。研究人员还绘制了三种主要mRNA转录本的5'和3'端，确定了蛋白质合成的潜在起始和终止密码子以及编码三种主要衣壳蛋白的基因片段。 1984年，Hermonat和Muzyczka首次将AAV用于基因传递。研究人员开发了rAAV系统，成功将新霉素抗性基因导入培养的乳腺细胞中。这一开创性的研究证明AAV可用于转导外源DNA，突显了其作为有效基因传递载体的巨大潜力。 20世纪90年代 1993年，Flotte等人研究了rAAV载体在囊性纤维化（CF）基因治疗中的潜力。他们构建了一个携带正常囊性纤维化跨膜传导调节因子（CFTR）cDNA的rAAV载体，并证明了在原代细胞和兔子体内给药后均能成功进行基因转移和表达。在使用AAV-CFTR载体进行治疗后长达6个月时间内，研究人员在受治疗的肺部检测到了载体DNA、CFTR RNA和CFTR蛋白的表达，这为AAV载体能够在体内实现长期稳定的基因表达提供了有力证据。这项研究标志着rAAV在治疗情境下的首次体内应用。进入21世纪 2001年，McCarty等人开发了自互补型AAV（scAAV）载体：这种载体能够包装二聚体倒置重复基因组，从而绕过了第二链合成的限速步骤。体外和体内实验表明，scAAV载体的转导效率高于传统的单链AAV载体。这些发现突显了scAAV载体在基因治疗中提供更高效转导的巨大潜力，该分子机制已被获批用于脊髓性肌萎缩症（SMA）的药物。 2002年，Rabinowitz等人研究表明，每种AAV血清型都具有独特的组织亲嗜性，这种特性极大地影响了转导效果。通过利用AAV的交叉包装技术，研究人员能够将AAV2的ITR与多种衣壳血清型相结合，从而优化针对特定组织和疾病的基因传递。这种强大的策略提高了靶向特异性，使基于AAV的基因疗法在更广泛的疾病治疗中更具有效性和可及性。此外，交叉包装有助于开发更通用且可扩展的AAV生产系统，简化临床应用的载体制造流程。 2017年，Luxturna成为FDA批准的首款AAV基因治疗药物。该药物用于治疗遗传性视网膜色素变性：通过视网膜下注射rAAV2，递送正常的RPE65基因，让失明患者重见光明。此后，AAV药物进入“爆发期”：2019年Zolgensma（SMA）、2022年Hemgenix（血友病B）、2023年Elevidys（杜氏肌营养不良）、2024年Kebilidi（芳香族L-氨基酸脱羧酶缺乏症）等相继获批，覆盖眼科、神经、血液、肌肉等多个疾病领域。图1：AAV获批药物表与临床试验数量趋势（图片来源： Lester Suarez-Amaran, et al, Molecular Therapy, 2025） AAV衣壳设计：从“自然筛选”到“AI 定制”的技术革命 AAV的衣壳是一种高度对称的结构，从宿主细胞的附着到基因组传递的每个病毒生命周期阶段都起着至关重要的作用。它包裹并保护病毒基因组，同时促进多个重要过程，如宿主细胞的进入、细胞内运输、基因释放和免疫逃避等。这些多方面的功能凸显了衣壳在病毒学研究中的重要性，同时也表明其作为一种多功能的治疗性基因传递平台的用途。在AAV衣壳中，VP3是主要的结构成分。它作为所有三个衣壳蛋白（VP1、VP2和 VP3）共有的骨架，对于维持病毒的整体结构完整性至关重要。值得注意的是，仅表达VP3即足以生成与野生型AAV衣壳结构相似的病毒样颗粒（VLP）。这一能力引发了对替代生产系统的兴趣，如大肠杆菌以及大肠杆菌无细胞蛋白质合成平台等。这些方法旨在降低成本并加快生产速度，使AAV基因疗法更易于获取和大规模应用。然而，尽管仅使用VP3即可高效生产出衣壳，它们却缺乏由VP1和VP2提供的不可或缺的功能性元素，而这些元素对于病毒的感染性和成功转导至关重要。此外，包括REP蛋白和rAAV基因组在内的AAV包装系统必须适应这些新兴的生产策略。将这些必要的功能性元素整合到以VP3为中心的生产平台中仍是一项重大挑战。要实现这一目标，需要进行精细的工程设计以平衡结构效率、感染性和可扩展性，并确保符合临床级生产标准。天然的AAV亚型作为通用的病毒载体存在固有的局限性，包括对某些细胞类型的转导效率低下、广泛的组织亲嗜性以及易受中和抗体攻击。为解决这些挑战，已开发出三种主要策略来改造改进AAV衣壳：定向进化、理性设计以及一种将这两种方法相结合的组合式生物工程方法。尽管这三种方法都旨在提高载体性能，但它们在方法论、范围和适用性方面存在显著差异。 1. 定向进化：核心思路是“模拟自然选择”——构建包含数百万种AAV变体的“衣壳库”，在动物模型或人体细胞中筛选出“性能最优”的变体。2003年，Perabo和Müller团队分别开发了首个AAV随机肽库：通过在AAV2衣壳的VR-VIII环（表面暴露区域）插入7个随机氨基酸，构建出包含海量变体的库，最终筛选出能靶向整合素受体的AAV2（I-587），首次证明了“人工进化AAV”的可行性。2016年，Gradinaru团队开发的CREATE平台将AAV9衣壳库与Cre依赖的报告基因结合，成功筛选获得了AAV-PHP.B——这种变体穿越血脑屏障的能力比AAV9提升10倍以上，为中枢神经系统（CNS）疾病治疗提供了新工具。后续升级的M-CREATE平台更是实现了“多组织同时筛选”，相继开发出AAV-PHP.eB（靶向全脑）、AAV-PHP.S（靶向脊髓）等变体，已用于阿尔茨海默病、帕金森病的临床试验。2021年，Tabebordbar团队的DELIVER平台则聚焦肌肉疾病：通过在AAV9衣壳插入RGD基序，筛选出MYOAAV家族，静脉注射后对肌肉的靶向性比AAV9提升100倍，且在非人灵长类动物中效果稳定。目前该疗法已进入杜氏肌营养不良（DMD）的临床研究阶段。图2：不同AAV进化策略的示意图（图片来源： Lester Suarez-Amaran, et al, Molecular Therapy, 2025） 2. 理性设计：基于对AAV结构的深入理解，通过定点突变、结构域替换等方式，“按需”优化载体性能。2002年，Xie团队解析了AAV2衣壳的高分辨率晶体结构，首次明确了衣壳表面的受体结合位点，为理性设计提供了蓝图。2008年，Srivastava团队发现AAV2衣壳表面的酪氨酸残基（Y）会被宿主细胞的激酶磷酸化，进而引发泛素化降解，最终降低转导效率。通过将这些酪氨酸突变为苯丙氨酸（F），构建出“Y-F 突变体”（如AAV2（Y444，500，730F）），不仅避免了降解，还将肝脏转导效率提升10倍，且在人体临床试验中安全性良好。2015年，Vandenberghe团队通过“祖先序列重建（ASR）”技术，预测出AAV的“共同祖先”序列Anc80——这种“人造血清型”对肝脏、肌肉、视网膜的靶向性均优于自然血清型，其衍生变体Anc80L65已用于治疗遗传性耳聋的临床试验。 3. AI辅助设计：开启“预测性优化”新时代。随着人工智能技术的发展，AAV载体设计进入“数据驱动”阶段。2019年，Church团队通过对AAV衣壳进行“饱和突变”，绘制出首个AAV衣壳适应性图谱，发现了一个此前未知的基因——MAAP，它能通过“竞争抑制”调控AAV的产量。这一发现为优化载体生产提供了新靶点。2021年，Kelsic团队利用深度神经网络，一次性设计出20万个AAV2衣壳变体，其中5.7万个变体的多样性超过自然血清型，且90%以上能正常组装。更令人惊喜的是，这些AI设计的变体在人类肝细胞中的转导效率比自然AAV2提升50-100倍。2024年，Gradinaru团队开发的APPRAISE平台，通过AlphaFold-Multimer工具预测AAV衣壳与受体的结合结构，再结合生物物理特征评分，能快速筛选出“高亲和力”变体。该平台已成功设计出靶向转铁蛋白受体（TfR1）的AAV变体，静脉注射后能高效穿越血脑屏障，为脑部疾病治疗提供了新工具。同年，Deverman团队的Fit4Function平台则实现了“多性状同步优化”—— 通过机器学习预测AAV的肝脏靶向性、产量、安全性，设计出的变体在非人灵长类动物中，肝细胞转导效率比AAV8提升1000倍，且无明显肝毒性。 AAV设计未来的发展方向与挑战设计治疗性载体通常需要将不同的组成部分组合在一起，例如启动子、增强子、内含子外显子区域（UTR）、polyA以及其他调控元件。理解调控元件之间的相互作用对于载体工程至关重要。此外，除了调控元件之外，蛋白质编码区域也可以作为转录因子在人类细胞中的结合区域。因此，尽管编码优化已成为一种“常见”的做法，但它也为预测载体性能带来了额外的变数。近来去除CpG二核苷酸的努力往往只是导致另一种形式的密码子优化，而对CpG在AAV生物学中的作用几乎没有影响。事实上，AAV与其他小病毒的区别在于其具有类似CpG岛的基因组结构。野生型AAV具有高GC含量（>50%）以及较高的观察/预期CpG比率（>70%），去除CpG核苷酸片段的做法与野生型AAV中这些元素的进化稳定性相悖，这表明从AAV载体中去除CpG元件时存在一种误导性的做法。无论如何，必须全面考虑所有这些遗传元素对载体性能的综合影响，以尽量减少意外影响。除遗传元素之间的相互作用外，过去十年的研究还增进了我们对复杂的启动子-衣壳相互作用的理解。在此我们讨论这种相互作用，并强调必须综合考虑所有这些独立的组成部分，以确保载体性能。从历史上看，衣壳（特别是VP3）被认为完全决定了AAV的细胞亲嗜性，导致衣壳工程主要集中在VP3上。然而早期研究提供的证据表明VP1和VP2也会影响细胞特异性表达。传统上认为，当AAV结构蛋白成功将货物送入细胞并完成解旋后，该结构蛋白便完成其功能，而细胞特异性启动子或增强子则会接手并单独决定转基因的表达。然而，此前的研究发现一些结构蛋白突变体能够完成感染的所有步骤；但与野生型结构蛋白相比，其在mRNA积累方面存在显著缺陷。这表明AAV结构蛋白可能在顺式调控基因转录方面发挥作用。最近，研究者们首次明确了结构蛋白、启动子以及两者之间的相互作用共同决定了细胞特异性转导。例如，在2002年，研究人员使用AAV将在巨细胞病毒立即早期启动子（cytomegalovirus immediate-early promoter，CMV）控制癫痫发作的基因进行传递，展示了显著的启动子相关嗜性以及有效的治疗效果。令人意外的是，在最小的CMV启动子前面添加一个调节元件作为开关却导致了完全相反的结果，使癫痫发作恶化。进一步的分析表明，尽管使用的是相同的衣壳和基因，但假定启动子序列中的一些细微差异（如添加一个小型的转录激活开关元件）导致了抑制性神经元而非兴奋性神经元中转基因的高表达。临床中AAV载体的安全性、有效性及临床成功率当前AAV主要的研发重点仍集中在眼部领域，其次是中枢神经系统，肝脏则位居第三，占比分别为26%、21%和18%。这种试验分布表明在过去两年中适应症选择策略并未发生重大变化。这些观察结果表明，当前AAV载体的临床问题（如肝脏毒性）很可能会因器官而异。除非在各个领域完成足够的研究并进行比较以确定其共性，否则这种情况很可能会持续存在。图3：AAV临床试验的描述（图片来源： Lester Suarez-Amaran, et al, Molecular Therapy, 2025）目前已有多种给药途径在各种试验中被使用，在此总结在图3D中。与目标组织相一致的是，静脉/血管给药方式仍占主导地位，其次是针对眼部应用的三种给药途径以及用于将药物输送到中枢神经系统的三种途径。根据我们目前对AAV与细胞蛋白质相互作用的理解，给药途径可能会因该环境特有的宿主蛋白质而得到增强或限制。值得注意的是，有四项试验采用了双重给药途径；这些途径未在饼状图中列出。这些双重给药途径可能需要为每种给药途径分别使用不同的衣壳蛋白，从而增加生产成本、毒理学研究等的费用。本文接下来讨论的最后一个参数是AAV衣壳的利用情况。图4展示了不同衣壳在临床试验中的分布情况。这些试验仍以AAV2衣壳为主，其次是AAV9和AAV8。据Shen等人2022年的报告，当时有20项试验使用了10种独特的工程化衣壳。目前，有39项试验使用了15种独特的工程化衣壳，这表明在过去两年中，新兴的新型衣壳的使用量有了显著增长。图4：AAV衣壳利用在340个临床试验中的分布（图片来源： Lester Suarez-Amaran, et al, Molecular Therapy, 2025） AAV临床试验与经济成效的对比基因疗法未能如愿广泛应用于单基因疾病。其中一个原因可能是，在动物疾病模型中，我们只关注经过AAV治疗后有所改善的参数，而仅治愈主要症状可能不足以实现最佳的治疗效果。其他原因可能包括对疾病生物学本身的不充分理解、AAV药物生物学、生物标志物缺乏、不合实际需求的试验设计以及对商业预测的错误假设——这对吸引资金来说是一个重要因素。肝脏导向型基因疗法曾是AAV基因疗法的典范，并被视为典型的“唾手可得的成果”。血友病A和B被视为基因治疗的理想靶点，人们曾预期针对这两种疾病的基因治疗产品将成为重要的畅销药物。用于这些药物的研发投入巨大（总计约数十亿美元），且众多竞争对手开展了多个并行的研发项目（仅列举部分示例：针对血友病B的项目包括辉瑞/Spark、Biomarin、Uniqure/CSL、Freeline Therapeutics、百特/武田、信念医药/武田中国；针对血友病A的项目包括Biomarin、辉瑞/Sangamo、Spark/罗氏、伦敦大学/圣犹达、拜耳/Ultragenix、武田），总计进行了超过40项介入性临床试验以评估。截至文章发表时共有三种获批的血友病药物：针对血友病B的Hemgenix，价格为350万美元；Beqvez/Durveqtix用于血友病B，价格为350万美元；针对血友病A的Roctavian，每位患者的价格为290万美元。到目前为止，Hemgenix和Roctavian的使用情况一直较为缓慢，Beqvez预计也会面临类似的挑战。事实上，Hemgenix的使用速度如此之慢，以至于CSL在其财务报告中并未单独列出其销售额。而Biomarin公司的Roctavian的销售数据分别在2023年（350万美元）和2024年上半年（700万美元）公布，远远低于2023年单一年度1.5亿美元的最初预期。值得注意的是，辉瑞的Beqvez/Durveqtix于2024年中期获得批准，但销售数据尚未公布。讽刺的是，在Beqvez获批后不久，辉瑞决定终止其AAV血友病A项目，尽管其关键试验中的数据表现良好；而罗氏在完成二期研究后也停止了血友病A候选药物的开发。由于前期竞争激烈且获批后使用缓慢，无法确定血友病基因疗法药物是否会成为畅销药，甚至是否能成为主流疗法。与此同时，患者和临床医生对目前获批的药物的接受速度极其缓慢。而对于美国首次获批的用于治疗LCA的AAV基因疗法——Luxturna（Spark/宾夕法尼亚大学）来说，似乎存在一种中间情况。LCA是一种非致命性疾病，除了已获批的基因治疗产品外，没有其他治疗方法。在学术界研发并获批后，华尔街分析师预测Luxturna的销售额到2022年将达到3.46亿美元。尽管实际销售额低于这一初步预测（每年在1000万至5000万美元之间），但Luxturna的销售额仍超过了Roctavian。一种解释是，由于治疗双眼的费用为85万美元，Luxturna是市场上价格最低的AAV基因药物。这种中间情况很可能代表了罕见病AAV药物的商业表现，除非它确实是一个未被满足的医疗需求。 AAV未来临床成功的展望：从实验室到临床应用利用AAV进行罕见疾病和原发性疾病的基因治疗仍存在许多挑战，提高这些产品的安全性和有效性是当务之急。首个使用AAV2衣壳进行FIX递送的静脉注射载体试验表明，肝脏酶水平出现无症状升高，随后循环中的FIX水平降低；基于这一结果，研究人员推测，对衣壳的免疫反应是表达量下降的原因。后来，Nathwani的试验表明，使用类固醇干预可阻止肝酶水平升高，并保持FIX表达。为了尽量减少达到有效剂量所需的剂量，科学家们致力于优化载体以提高表达。对于分泌蛋白而言，这似乎是一种可行的方法。scAAV载体的开发为适合这些分子独特载体（SMA）包装的转基因提供了可行的答案。然而Kattenhorn等人提出了一个需谨慎对待的关于AAV基因疗法的警示：这些作者认为，增强表达，尤其是通过密码子优化来实现的增强表达，可能会导致不良后果。这一观点有时会被忽视，但事实已经明确：一些罕见密码子存在于对蛋白质正确折叠至关重要的区域中，而这些罕见密码子能够促进蛋白质的共翻译折叠。共翻译转运穿过细胞膜（例如分泌蛋白）可能需要这些罕见密码子的存在来减缓翻译，从而激活信号识别颗粒与前导肽结合并将其与膜关联。将罕见密码子替换为常见的密码子可能会导致蛋白质折叠不当，从而导致蛋白质降解或聚集（包涵体），或是导致结构和翻译后修饰的较轻微变化，从而影响蛋白质的功能。在MDR1基因中发生的沉默性替换会导致对化疗药物和心血管药物的敏感性降低，而在COMP基因中发生的沉默性替换会改变对疼痛的敏感性，这在Kimchi-Sarfaty等人及Nackley等人的研究中已有阐述。《科学美国人（Scientific American）》早在2009年就估计，至少有50种沉默性突变通过各种机制与人类疾病有关。在所有这些机制中，细胞内错误折叠蛋白质的积累可能导致未折叠蛋白反应，并产生严重的毒性。 AAV基因疗法试验中的致命毒性较为罕见，似乎与高剂量的静脉注射治疗产品有关。Duan已对迄今为止所有已知由基因疗法载体引起的致命毒性病例进行了仔细审查,发现了与基因疗法载体相关的肝衰竭、肾衰竭、心衰以及最近的肺衰竭等病例。在最新的案例中，有观点提出，细胞因子诱导的毛细血管渗漏综合征可能是注射了CRD-TMH-001载体后出现的肺功能衰竭的原因；该载体携带基于CRISPR的转录激活因子。肝毒性与8例死亡病例有关：4例患有杜氏肌营养不良症（DMD）的患者接受了剂量为1.1e+14 vg/kg的Zolgensma治疗，另外4例患有X连锁性肌管性肌病（XLMTM）的患者接受了剂量为5e13-3e14 vg/kg的AT132治疗。衣壳驱动的免疫反应可能是Zolgensma案例中的原因，而先前存在的肝胆疾病则与XLMTM案例有关。另外一起在使用Zolgensma治疗后死亡的病例与涉及补体激活的TMA有关，并伴有由于葡萄球菌感染引起的败血症。由先天免疫反应导致的心脏病变是接受PF-06939926（剂量为2e14 vg/kg）治疗的一名DMD患者的死因。肝毒性在20%至90%的患者中均有出现，从低剂量下无症状患者（AAV5，AAV6，AAV-LK03，SPARK100，4.5e11-6e13 vg/kg）到对类固醇有反应的肝功能衰竭患者（AAV9，1.1e14 vg/kg）再到肝功能衰竭并死亡的患者（AAV8，1.3e14-3.5e14 vg/kg）；其严重程度与载体剂量成正比。然而，作者忽略了一个关于无症状和更严重肝功能结果之间显著差异的问题，这一差异对于解读可能非常重要：所有无症状患者均为成年人，而那些出现更严重结果的患者均为儿童患者。特发性门脉高压症较为罕见，仅在剂量为1.1e14-3e14 vg/kg且使用AAV9衣壳（无论转录因子为何，包括SMA、两种不同的DMD、Danon）的情况下观察到，所有病例均通过血液透析和依库珠单抗进行治疗。有一例特发性门脉高压症则是在一个剂量下观察到的。结论尽管我们对于影响基因成功传递的众多变量的理解仍处于初期阶段，但社会和经济因素对于该领域的成功同样重要，其重要性不亚于最优质的衣壳载体或最新能解决技术难题的启动子元件。作为致力于实现从实验室到临床应用这一承诺的研究人员，我们已经取得了极高的成就。例如，脊髓性肌萎缩症于1891年被发现，导致脊髓性肌萎缩症的SMN1基因于1995年被发现；最近一名新生儿在出生第4天就被诊断出患有脊髓性肌萎缩症，并在第7天接受了FDA批准的药物治疗。随着超过300项临床试验的进行，交流临床经验（例如，处理肝脏毒性等问题）现在已成为实现治疗成功的关键驱动力。参考文献 Suarez-Amaran L, Song L, Tretiakova AP, Mikhail SA, Samulski RJ.AAV vector development, back to the future. Mol Ther.2025May7;33(5):1903-1936. doi:10.1016/j.ymthe.2025.03.064. Epub2025Apr3. PMID:40186350; PMCID: PMC12126818. END 劲帆生物医药科技（武汉）有限公司（简称“劲帆医药”）创立于2022年，提供一站式病毒载体、蛋白和疫苗CRO/CDMO服务，拥有全球领先的规模化AAV制备专利技术平台及病毒载体/cGMP级蛋白/疫苗生产车间。致力于推进基因治疗药物、蛋白药物、治疗性疫苗更有效，更安全，更经济，更可及，赋能客户，造福患者。劲帆医药cGMP生产车间，包括4个P2级别种子建库区、5条蛋白/病毒生产线和1条灌装生产线，蛋白/病毒生产线生产规模分别为200L和500L，年最大产能可达50批次。目前已成功支持多项IIT/IND（中美）AAV药物申报，助力帕金森、难治性癫痫等疾病的基因治疗药物进入临床研究阶段。劲帆医药自主研发的0ne-Bac 4.0昆虫杆状病毒系统，拥有多项全球领先的专利技术，在AAV病毒及疫苗规模化生产中，实现提速、降本、增效，为合作伙伴管线商业化竞争赋能。劲帆医药劲帆医药与国内外众多家药企、科研单位、医疗院所建立合作关系，已提供优质、高效、前沿的工具病毒和技术支持服务20000+。联系我们电话：17720522078 官网：www.genevoyager.com 邮箱：marketing@genevoyager.com 地址：中国武汉东湖高新区光谷七路128号微信：Genevoyager2022 扫码进入官网扫码联系客服 1. ASO和AAV基因药物在1型脊髓性肌萎缩症临床治疗结果的比较 2. 获益超29亿元！国产AAV载体眼科基因疗法授权出海 3. 基于Bac/sf9系统的亨廷顿病AAV基因治疗实现重大突破，助力uniQure公司股价暴涨近250% 4. 昆虫杆状病毒表达系统助力猪圆环3型病毒（PCV3）疫苗研制 5. CDE最新发布《重组腺相关病毒载体类体内基因治疗产品申报上市药学共性问题与技术要求》 6. AAV生产工艺重大发现：病毒的产量与活性受基因组大小与非编码序列的影响

寡核苷酸基因疗法临床研究核酸药物

100 项与艾哌依卡基相关的药物交易

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研发状态

10 条最早获批的记录,

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适应症	国家/地区	公司	日期
芳香族氨基酸脱羧酶缺乏症	欧盟	PTC Therapeutics International Ltd.	2022-07-18
芳香族氨基酸脱羧酶缺乏症	冰岛	PTC Therapeutics International Ltd.	2022-07-18
芳香族氨基酸脱羧酶缺乏症	列支敦士登	PTC Therapeutics International Ltd.	2022-07-18
芳香族氨基酸脱羧酶缺乏症	挪威	PTC Therapeutics International Ltd.	2022-07-18

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临床结果

适应症

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研究	分期	人群特征	评价人数	分组	结果	评价	发布日期


NCT04903288 (FDA_CBER) 人工标引	临床2期	芳香族氨基酸脱羧酶缺乏症	13	KEBILIDI	淵壓築衊鬱遞網廠鹽醖(網願膚構醖鏇鹽顧獵壓) = 鹹築鹹窪糧遞築艱築鏇夢觸鏇範壓窪窪鏇蓋鹽 (繭選構鏇淵糧鏇壓範鑰 ) 更多	积极	2024-11-13
P10-3.005 (AAN2024)	临床2期	-	13	Eladocagene Exuparvovec	鹽蓋範遞齋繭築餘網顧(觸鑰蓋糧鹽範齋積獵衊) = recorded in >20% of participants in the 8 weeks post-gene therapy 齋廠積鑰繭繭範壓遞壓 (憲衊製艱簾範窪鏇糧艱 ) 更多	积极	2024-04-09
AADCAware (SSIEM2022)	N/A	芳香族氨基酸脱羧酶缺乏症	-	eladocagene exuparvovec	壓製積願觸糧廠製廠積(鑰製製製簾構遞壓齋繭) = 壓齋築醖糧築鑰艱艱遞膚鹹糧壓簾衊遞繭積簾 (鑰觸壓遞築鹹製蓋窪鹹 ) 更多	-	2022-08-30
AADCAware (SSIEM2022)	N/A	芳香族氨基酸脱羧酶缺乏症	-	Participants receiving eladocagene exuparvovec	壓製積願觸糧廠製廠積(鑰製製製簾構遞壓齋繭) = 選夢衊夢願鹽願夢襯積膚鹹糧壓簾衊遞繭積簾 (鑰觸壓遞築鹹製蓋窪鹹 ) 更多	-	2022-08-30
PTC-AADC (ASGCT2020)	临床2期	芳香族氨基酸脱羧酶缺乏症	8	Eladocagene exuparvovec (PTC-AADC) 1.8x10^11 vg	夢淵鬱願獵襯鏇顧願觸(襯衊築鹹壓餘壓選願遞) = 壓鹽網築壓範淵積構築鑰壓繭衊鬱選壓選積鏇 (觸鑰簾簾製遞衊糧衊願 ) 更多	积极	2020-04-28
PTC-AADC (ASGCT2020)	临床2期	芳香族氨基酸脱羧酶缺乏症	8	Eladocagene exuparvovec (PTC-AADC) 2.4x10^11 vg	夢淵鬱願獵襯鏇顧願觸(襯衊築鹹壓餘壓選願遞) = 選衊齋鹽範衊憲鑰顧網鑰壓繭衊鬱選壓選積鏇 (觸鑰簾簾製遞衊糧衊願 ) 更多	积极	2020-04-28