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▲体内CAR疗法-全球研究与发展格局（2025）免费领取！ 摘要:基因治疗作为一种从根源上治疗疾病的医疗手段，已在遗传性疾病、癌症等领域取得里程碑式进展，而载体技术是其成功的核心。本文系统梳理了病毒载体（慢病毒、腺病毒、腺相关病毒等）与非病毒载体（脂质纳米颗粒、N - 乙酰半乳糖胺等）的特性、已获批临床产品及在研项目，分析了不同载体的优势与挑战，同时探讨了给药途径、免疫原性、靶向性等关键问题，为读者全面呈现基因治疗载体领域的现状与未来发展方向，助力理解这一前沿技术如何为患者带来新希望。 一、基因治疗：从概念到临床，载体是关键 基因治疗并非全新概念，它通过修改或调控人体细胞内的遗传物质，实现 “从根源治病” 的目标 —— 无论是纠正缺陷基因、引入新功能基因，还是调节基因表达，最终都是为了治疗或预防那些现有疗法效果有限的严重疾病，比如罕见遗传病、晚期癌症等。 从操作方式来看，基因治疗主要分为两种：体内（in vivo）治疗和体外（ex vivo）治疗。体内治疗是直接将治疗性基因递送到患者的目标组织或细胞中，比如往眼睛里注射载体治疗视网膜疾病；体外治疗则是先从患者体内提取细胞，在体外实验室里完成基因修饰，培养后再回输到患者体内，目前热门的 CAR-T 细胞治疗就属于这类。 而要实现基因的有效递送，就离不开 “载体” 这个 “运输工具”。载体分为病毒载体和非病毒载体两类，它们就像不同类型的 “快递车”，各有特点，但共同目标是把 “治疗基因” 准确、安全地送到目的地。早在 1975 年，病毒就被用作基因治疗载体，凭借其高效的感染能力和广泛的组织靶向性，至今仍是主流选择；非病毒载体则凭借安全性高、可携带更大基因片段等优势，近年来也逐渐崭露头角。 截至 2025 年 4 月，全球已有 35 款基于载体的基因治疗产品获批上市（14 款体外治疗、21 款体内治疗），其中 29 款依赖病毒载体，6 款为非病毒载体（见表 1）。这些药物覆盖了白血病、血友病、视网膜疾病、肌肉萎缩症等多种疾病，让曾经 “无药可医” 的患者看到了希望。表 1 已获批上市的病毒与非病毒载体基因治疗药物（截至 2025 年 4 月） （注：FDA = 美国食品药品监督管理局；EMA = 欧洲药品管理局；CFDA = 中国国家食品药品监督管理局（2003-2018）；NMPA = 中国国家药品监督管理局；BFAD = 菲律宾食品药品局；MHLW = 日本厚生劳动省） 选择合适的给药途径，对基因治疗效果至关重要。目前主要有两种给药方式：全身注射和局部注射。全身注射适合治疗血液疾病、肝脏疾病或进行 CAR-T 治疗，但缺点是需要高剂量载体，容易出现 “脱靶” 效应，还可能引发严重的免疫反应；局部注射则针对眼睛、内耳、大脑等相对独立的器官，比如给眼睛做视网膜下注射、给内耳做圆窗膜注射，这种方式能减少载体用量、降低免疫风险，但操作有侵入性，还可能出现载体分布不均的问题（见图 1）。 图 1 基因治疗方式总结 （左侧：基因治疗中常用的病毒与非病毒载体；右侧：其给药途径。IP = 脑实质内给药；ICV = 脑室内给药；ICM = 枕大池内给药；SR = 视网膜下注射；IVT = 玻璃体内注射；RWM = 圆窗膜途径；IT = 鞘内注射） 如今，基因治疗的应用范围不断扩大，从囊性纤维化、肌营养不良等遗传病，到神经系统疾病、眼科疾病、听力障碍，再到癌症等获得性疾病，都有相关研究（见图 2）。截至目前，全球已注册的基因治疗临床试验超过 3000 项，还有数千项处于临床前阶段，这个领域正以肉眼可见的速度发展。 图 2 病毒与非病毒基因治疗在主要人类疾病中的当前临床应用 （涵盖神经系统疾病：阿尔茨海默病、帕金森病、卡纳万病等；神经肌肉疾病：脊髓性肌萎缩症、遗传性前庭障碍等；听力障碍：遗传性耳聋；癌症：黑色素瘤、胃癌、膀胱癌等；代谢疾病：糖原贮积症、黏多糖贮积症等；血液疾病：A 型血友病、B 型血友病等）二、病毒载体：高效递送的 “天然能手” 病毒天生就有 “感染细胞并递送遗传物质” 的能力，经过人工改造后，它们成为了基因治疗中高效的 “运输工具”。一款理想的病毒载体，需要满足 4 个条件：能携带一定大小的治疗基因、易于包装生产、无复制能力（保证安全）、在体内能高效感染目标细胞。目前临床中最常用的病毒载体有 3 类：慢病毒（LV）、腺病毒（Ad）和腺相关病毒（AAV），此外，单纯疱疹病毒（HSV）、逆转录病毒（RV）等也有应用。 选择哪种病毒载体，要根据治疗目标、靶细胞类型、基因表达时长、安全性要求等因素综合判断。比如，需要长期基因表达时，慢病毒可能更合适；需要短期高表达且不怕免疫反应时，腺病毒可以考虑；追求安全性和长期表达时，腺相关病毒是热门选择。（一）慢病毒：能整合基因，适合长期治疗 慢病毒属于逆转录病毒科，是一种有包膜的单链 RNA 病毒，直径约 100 纳米。它的基因组里包含多个关键元件：5' 长末端重复序列（LTR）、包装信号（Ψ）、中央多嘌呤 tract / 链终止序列（cPPT/CTS）、Rev 响应元件（RRE），以及 3'LTR（含多聚腺苷酸信号）。核心蛋白基因包括 gag（编码衣壳和基质蛋白）、pol（编码逆转录酶和整合酶）、env（编码跨膜和包膜糖蛋白，决定病毒感染的细胞类型），还有 Vif、Vpr、Vpu、Nef 等辅助基因，帮助病毒进入宿主细胞或释放。 慢病毒感染细胞的过程很有特点：它先通过识别细胞表面的特定受体进入靶细胞，然后将自身 RNA 逆转录成 DNA，再把 DNA 运进细胞核，最终整合到宿主基因组中。这种 “整合” 能力让治疗基因能随着细胞分裂传递给子代细胞，实现长期稳定表达，这是它的一大优势。而且，慢病毒能感染分裂细胞和非分裂细胞，适用范围广，可携带的基因片段最大能到 9kb。 不过，早期的慢病毒载体源于人类免疫缺陷病毒 1（HIV-1），存在安全隐患。后来研发的新一代慢病毒载体，删除了 Vif、Vpr 等非必需的辅助基因，还截断了 3'LTR，构建出 “自失活” 系统，安全性大幅提升。 在临床应用上，慢病毒因为能感染非增殖或缓慢增殖的细胞，成为体外基因治疗的 “主力军”。最典型的就是 CAR-T 细胞治疗：通过慢病毒将编码嵌合抗原受体（CAR）的基因导入 T 细胞，改造后的 T 细胞就能精准识别并攻击癌细胞。此外，慢病毒还被用于修饰造血干细胞，治疗原发性免疫缺陷、血红蛋白病等。 截至 2024 年 11 月，全球已有 11 款慢病毒 - based 体外基因治疗产品获批，包括 3 款造血干细胞移植疗法和 8 款 CAR-T 疗法（见表 1）。比如，2017 年 FDA 批准的 Kymriah，是全球首个 CAR-T 疗法，用于治疗儿童 B 细胞急性淋巴细胞白血病；2019 年在欧盟获批、2022 年获 FDA 批准的 Zynteglo，通过慢病毒将 β- 珠蛋白基因导入造血干细胞，治疗 β- 地中海贫血；2020 年在欧盟获批、2024 年获 FDA 批准的 Libmeldy，针对异染性脑白质营养不良，通过改造造血干细胞发挥作用。 不过，慢病毒的 “整合” 能力也是一把 “双刃剑”—— 虽然能实现长期表达，但可能导致插入突变，增加癌症风险。比如，治疗脑肾上腺脑白质营养不良的 Skysona，就有报道称 67 名接受治疗的儿童中，6 人确诊骨髓增生异常综合征，1 人确诊急性髓系白血病。为解决这个问题，研究人员开发了 “整合酶缺陷型慢病毒载体”，目前已用于疫苗研发，未来可能为更多疾病治疗提供新选择。（二）腺病毒：短期高表达，癌症治疗常用 腺病毒是最早被研究的基因治疗载体之一，它是无包膜的双链 DNA 病毒，直径 70-90 纳米，基因组大小 34-43kb。腺病毒的基因组包含 5 个 “早期基因”（E1A、E1B、E2、E3、E4）和 5 个 “晚期基因”（L1-L5），目前临床常用的是 Ad5 和 Ad26 血清型。 腺病毒感染细胞的过程是：先识别细胞表面受体，通过内吞作用进入细胞，然后释放基因组 DNA，运进细胞核。但它的 DNA 不会整合到宿主基因组，而是以 “游离体” 形式存在，因此基因表达是短期的，适合需要快速起效但不需要长期表达的场景。 为了满足不同治疗需求，腺病毒载体已发展到第三代：第一代删除 E1 和 E3 区，可携带 7.5kb 外源基因；第二代进一步删除 E4 区，免疫原性降低；第三代删除所有病毒基因，能携带超过 30kb 的基因片段，容量大幅提升。腺病毒的优势很明显：能在单个细胞内递送多个基因组拷贝，实现高表达；可感染分裂和非分裂细胞；但缺点是免疫原性强，容易引发机体免疫反应，影响基因递送效果。 这种强免疫原性在不同场景下有不同影响：用于普通基因治疗时，免疫反应会限制基因表达时长，还可能导致不良反应；但用于溶瘤病毒治疗时，强免疫反应反而能激活抗肿瘤免疫，帮助清除癌细胞。比如，2003 年获批的 Gendicine（今又生），是全球首个商业化基因治疗药物，通过腺病毒携带 p53 基因，治疗头颈部癌症；2005 年获批的 Oncorine（安柯瑞），也是一款溶瘤腺病毒，用于头颈部癌症和鼻咽癌。不过，部分腺病毒药物效果未达预期，比如 Oncorine 因为删除了 E1B-55K 基因，导致病毒在肿瘤细胞内的复制能力下降，影响疗效。 目前，腺病毒载体的临床研究主要集中在疫苗（比如新冠疫苗，如俄罗斯的 “卫星 V”）和癌症治疗（见表 2）。比如，Renova Therapeutics 正在开展用 Ad5.hAC6 治疗心力衰竭的 III 期试验，华中科技大学在研究 ADV-Tk 治疗肝细胞癌，这些研究都在探索腺病毒的更多可能性。 表2：使用病毒和非病毒载体的正在进行的3期临床试验的选择 （三）腺相关病毒：安全且长效，遗传病治疗首选 腺相关病毒（AAV）最早是 1965 年在腺病毒样本中发现的 “污染物”，它属于细小病毒科，无包膜，单链 DNA 基因组大小仅 4.7kb，病毒颗粒直径约 20 纳米，是目前已知安全性最高的病毒载体之一。 AAV 的基因组结构很简单：两个关键基因（rep 和 cap），两侧是 145 个核苷酸的反向末端重复序列（ITRs）。rep 基因编码的 Rep40、Rep52 等蛋白负责病毒复制和包装；cap 基因编码的 VP1、VP2、VP3 是衣壳蛋白，还有帮助衣壳组装的 AAP 蛋白和促进病毒释放的 MAAP 蛋白。改造后的重组 AAV（rAAV）会删除 rep 和 cap 基因，只保留 ITRs，然后插入治疗基因和启动子，可携带的基因片段最大约 4.7kb。 AAV 有几个独特优势：一是安全性高，它本身不致病，需要依赖腺病毒等辅助病毒才能复制，且很少整合到宿主基因组（即使整合，位点也相对固定，突变风险低），通常以游离体形式存在于细胞内，能实现长期表达；二是免疫原性低，相比腺病毒，引发的免疫反应更温和；三是血清型多，已发现 13 种天然血清型，不同血清型对不同组织的靶向性不同，比如 AAV2 适合视网膜，AAV9 适合神经系统，AAV8 适合肝脏，方便根据治疗需求选择。 这些优势让 AAV 成为遗传病基因治疗的 “首选载体”，目前全球已有 8 款 AAV-based 药物获批（见表 1）。比如，2012 年 EMA 批准的 Glybera，是首个 AAV 药物，用于治疗脂蛋白脂肪酶缺乏症，但因疗效有限、给药复杂，2017 年退市，不过它为 AAV 药物研发奠定了基础；2017 年 FDA 和 EMA 批准的 Luxturna，基于 AAV2，治疗莱伯先天性黑矇症，临床试验显示患者视力改善效果可持续 4 年；2019 年获批的 Zolgensma，基于 AAV9，治疗 1 型脊髓性肌萎缩症（SMA）—— 这是导致婴儿死亡的最常见单基因病，Zolgensma 的出现让很多患病婴儿得以存活；2022 年获批的 Hemgenix（AAV5）和 Roctavian（AAV5），分别治疗 B 型和 A 型血友病；2023 年获批的 Elevidys（AAVrh74），是首个治疗杜氏肌营养不良症（DMD）的单次给药基因疗法；2024 年 FDA 批准的 Beqvez（AAVrh74），用于治疗成人中重度 B 型血友病；2025 年中国 NMPA 批准的 BBM-H901（基于自主研发的 AAV843 衣壳），是中国首个 AAV 基因治疗药物，治疗 B 型血友病。 AAV 的应用场景还在不断拓展，目前全球有超过 200 项 AAV 相关临床试验，涉及眼科疾病、听力障碍、神经系统疾病、心血管疾病等。比如，针对遗传性耳聋的 AAV 疗法取得了重大突破：2022 年开展的首个双 AAV 递送 OTOF 基因的临床试验，成功恢复了 DFNB9 型耳聋患者（由 OTOF 基因突变引起）的听力，无论是单侧还是双侧注射都有效，《柳叶刀》评论称这是 “遗传性耳聋治疗的范式转变”。 不过，AAV 也有局限性：一是基因容量小，4.7kb 的上限难以携带大型基因（如杜氏肌营养不良症的 dystrophin 基因）；二是免疫原性问题，虽然比腺病毒低，但高剂量使用仍可能引发肝毒性、补体激活等不良反应，且患者体内若存在预存中和抗体，会降低载体感染效率；三是生产难度大，大规模制备高纯度 AAV 的成本较高。 为解决基因容量问题，研究人员开发了 “双 AAV 或多 AAV 载体系统”，通过重叠、RNA 反式剪接、拆分内含肽等设计，将大型基因拆分成两部分，分别用两个 AAV 载体递送，进入细胞后再组装成完整基因（见图 3）。针对免疫原性问题，目前已有一些解决方案：比如通过血浆置换清除体内预存抗体，用 IgG 切割内肽酶降低血清中的 IgG 水平，或研发新的低免疫原性衣壳；此外，使用组织特异性启动子，避免载体在免疫细胞中表达，也能减少免疫反应。 图 3 双 AAV 或多 AAV 载体系统 （双 AAV 载体系统用于将大型转基因递送到不同组织，主要有三种拆分策略：重叠策略、反式剪接策略、杂交（AP 和 AK）拆分策略）（四）其他病毒载体：各有特色，补充应用 除了上述三种主流病毒载体，逆转录病毒（RV）、单纯疱疹病毒（HSV）、水疱性口炎病毒（VSV）等也在基因治疗中发挥作用，它们凭借独特特性，填补了主流载体的应用空白。 比如，逆转录病毒（RV）是最早用于基因治疗的载体之一，能整合到宿主基因组，实现长期表达，但只能感染分裂细胞。目前已有 4 款 RV-based 药物获批，比如 2006 年菲律宾批准的 Rexin-G，用于治疗晚期化疗耐药实体瘤；2016 年 EMA 批准的 Strimvelis，治疗腺苷脱氨酶缺乏症（ADA-SCID）；还有两款 CAR-T 疗法 Yescarta 和 Tecartus，用于淋巴瘤治疗。 单纯疱疹病毒（HSV）基因组大（约 150kb），能携带大型基因，且对神经系统有天然靶向性，适合治疗神经系统疾病。目前已有 3 款 HSV-based 药物获批：2015 年 FDA 和 EMA 批准的 Imlygic，是首个溶瘤病毒疗法，用于黑色素瘤；2023 年 FDA 批准的 Vyjuvek，治疗营养不良性大疱性表皮松解症；2021 年日本批准的 Delytact，用于恶性胶质瘤。 此外，水疱性口炎病毒（VSV）有天然的溶瘤能力，适合治疗肝癌和晚期实体瘤；改良痘苗病毒 Ankara（MVA）能靶向抗原提呈细胞，常用于疫苗研发。这些载体虽然应用不如 LV、Ad、AAV 广泛，但在特定疾病治疗中展现出不可替代的价值。（五）病毒载体的挑战与未来 尽管病毒载体在基因治疗中取得了显著成功，但仍面临不少挑战： 第一是靶向递送效率。不同组织的生理结构不同，比如大脑有血脑屏障，内耳有耳蜗屏障，如何让载体突破这些屏障，精准到达靶细胞，是提升疗效的关键。比如，全身注射 AAV 时，大部分载体可能被肝脏摄取，而到达大脑的量很少，需要通过局部注射（如脑室内注射）或改造载体衣壳来提高靶向性。 第二是免疫原性。无论是腺病毒的强免疫反应，还是 AAV 高剂量使用时的肝毒性，都可能影响治疗安全性和有效性。未来需要研发更安全的载体（如低免疫原性衣壳），或优化给药方案（如联合免疫抑制剂），减少免疫反应。 第三是长期安全性。慢病毒的插入突变风险、AAV 的长期游离体表达是否会引发其他不良反应，仍需要长期随访观察。比如，Skysona 引发的血液癌症，提示我们需要更深入研究载体与宿主基因组的相互作用，降低潜在风险。 未来，病毒载体的发展方向会集中在：改造载体结构（如优化衣壳、增强靶向性）、开发新型载体（如杂合载体，结合不同载体的优势）、联合基因编辑技术（如 CRISPR/Cas9，实现精准基因修复），让病毒载体更安全、更高效、更广泛地应用于疾病治疗。三、非病毒载体：安全且灵活的 “后起之秀” 虽然病毒载体效率高，但存在免疫原性、基因容量有限、潜在致癌风险等问题。而非病毒载体通过化学合成或物理方法制备，没有这些缺点，成为基因治疗领域的 “后起之秀”。目前临床中常用的非病毒载体主要有两类：脂质纳米颗粒（LNP） 和N - 乙酰半乳糖胺（GalNAc），此外，聚合物纳米颗粒、外泌体等新型非病毒载体也在研发中。 非病毒载体的优势很突出：一是安全性高，不会复制或感染细胞，无基因组整合风险，免疫原性低；二是基因容量大，可携带比病毒载体更大的基因片段，甚至能递送 CRISPR/Cas9 等基因编辑工具；三是易于生产，制备工艺相对简单，成本较低，适合大规模生产；四是灵活性强，可通过化学修饰调整载体性质，优化靶向性和递送效率。 不过，非病毒载体也有明显缺点：转染效率低—— 它们不像病毒那样有天然的感染机制，需要依靠内吞作用进入细胞，还可能被溶酶体降解，难以有效进入细胞核；靶向性差—— 目前大部分非病毒载体主要被肝脏摄取，难以到达其他组织器官，限制了应用范围。（一）脂质纳米颗粒（LNP）：mRNA 疫苗的 “功臣”，基因编辑的 “新工具” 脂质纳米颗粒（LNP）是目前研究最成熟、应用最广泛的非病毒载体之一，它由四种核心成分组成：阳离子或可电离脂质、辅助脂质、聚乙二醇（PEG）- 脂质、胆固醇。这些成分共同决定了 LNP 的递送效率、稳定性和安全性 —— 比如，可电离脂质在酸性环境（如内吞体）中带正电，能与带负电的核酸结合，帮助核酸逃离内吞体；胆固醇能增强 LNP 的结构稳定性；PEG - 脂质能减少 LNP 与血液成分的相互作用，延长循环时间。 LNP 的突破应用是在 mRNA 疫苗领域（如新冠 mRNA 疫苗），但在基因治疗中也表现出色，尤其适合递送小干扰 RNA（siRNA）、mRNA 和 CRISPR/Cas9 等核酸药物。2018 年，FDA 批准的 Onpattro（patisiran），是全球首个 LNP-based 基因治疗药物，用于治疗遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性（hATTR）。Onpattro 通过 LNP 将 siRNA 递送到肝脏，沉默转甲状腺素蛋白（TTR）基因，减少异常 TTR 蛋白的产生，缓解疾病症状。 除了 siRNA，LNP 还被用于递送 CRISPR/Cas9。比如，Intellia Therapeutics 开发的 NTLA-2002，通过 LNP 将靶向 KLKB1 基因的 CRISPR/Cas9 mRNA 递送到肝脏，治疗遗传性血管水肿（HAE）。2024 年公布的 I/II 期临床试验结果显示，NTLA-2002 能有效降低患者体内的缓激肽水平，且未出现严重不良反应，展现出良好的安全性和有效性。 目前，LNP 的临床研究主要集中在肝脏疾病、遗传性疾病和感染性疾病（见表 2）。比如，Everest Medicines 正在开展 PTX-COVID19-B（LNP-based 新冠疫苗）的 III 期试验；阿尔尼拉姆的 patisiran 也在进行治疗 hATTR 心肌病的 III 期试验。不过，LNP 仍有改进空间：一是稳定性差——LNP 在储存和运输过程中容易聚集或降解，需要低温保存，限制了临床应用；二是细胞毒性—— 阳离子脂质可能对细胞产生毒性，高剂量或重复给药时风险更高；三是靶向性有限—— 目前 LNP 主要通过被动靶向（如增强渗透滞留效应，EPR）到达肝脏或肿瘤组织，主动靶向其他组织的能力不足。 未来，LNP 的发展方向会集中在：开发新型脂质成分（如低毒性、高稳定性的可电离脂质）、优化制备工艺（如提高 LNP 的均一性和稳定性）、增强靶向性（如通过配体修饰靶向特定细胞表面受体），让 LNP 能更高效、更安全地递送各种核酸药物。（二）N - 乙酰半乳糖胺（GalNAc）：肝脏靶向的 “专家”，小核酸药物的 “好搭档” N - 乙酰半乳糖胺（GalNAc）是一种天然存在的碳水化合物，它能特异性结合肝脏细胞表面的去唾液酸糖蛋白受体（ASGPR）—— 这种受体在肝细胞表面高表达，且具有介导内吞作用的功能。基于这一特性，GalNAc 被开发成靶向肝脏的非病毒载体，主要用于递送反义寡核苷酸（ASO）和 siRNA。 GalNAc 的递送机制很明确：将 GalNAc 与 siRNA 或 ASO 通过化学方法偶联，形成 GalNAc - 核酸缀合物。当这种缀合物进入血液后，GalNAc 会与肝细胞表面的 ASGPR 结合，通过内吞作用进入细胞，然后释放核酸药物，发挥基因沉默作用。这种递送方式的优势是：靶向性强—— 能精准富集到肝脏，减少对其他组织的影响；给药方便—— 可通过皮下注射给药，患者依从性高；稳定性好——GalNAc 修饰能保护核酸药物不被核酸酶降解，延长半衰期。 目前，全球已有 5 款 GalNAc-based 基因治疗药物获批（见表 1），全部用于治疗肝脏相关疾病：2019 年 FDA 批准的 Givlaari（givosiran），通过沉默 ALAS1 基因，治疗急性肝卟啉症（AHP）；2020 年获批的 Oxlumo（lumasiran），靶向 HAO1 基因，治疗 1 型原发性高草酸尿症（PH1）；2020 年获批的 Leqvio（inclisiran），沉默 PCSK9 基因，降低低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C），治疗高胆固醇血症；2022 年获批的 Amvuttra（vutrisiran），沉默 TTR 基因，治疗 hATTR；2023 年获批的 Rivfloza（nedosiran），靶向 AGXT 基因，治疗 PH1。 这些药物的临床效果都很显著：比如，lumasiran 能使 PH1 患者的尿草酸水平降低 70% 以上，减少肾结石和肾衰竭的风险；inclisiran 只需每 6 个月注射一次，就能持续降低 LDL-C，比传统降脂药更方便。不过，GalNAc 载体也有局限性：一是组织靶向单一—— 只能靶向表达 ASGPR 的肝细胞，无法用于其他组织疾病的治疗；二是受体饱和问题—— 长期或重复给药可能导致 ASGPR 饱和，降低递送效率；三是无法递送大型核酸——GalNAc 主要适合递送 siRNA 和 ASO 等小分子核酸，难以携带 mRNA 或 CRISPR/Cas9 等大型核酸药物。 未来，GalNAc 的研究方向会集中在：拓展靶向范围（如通过修饰 GalNAc 结构，靶向其他组织的受体）、优化缀合方式（如提高核酸药物的释放效率）、联合其他技术（如与 LNP 结合，实现 “双靶向”），让 GalNAc 能用于更多疾病的治疗。（三）新型非病毒载体：外泌体、聚合物纳米颗粒的 “潜力” 除了 LNP 和 GalNAc，还有很多新型非病毒载体在研发中，它们凭借独特的特性，有望解决现有非病毒载体的不足，成为基因治疗的 “新力量”。 外泌体是细胞分泌的天然纳米囊泡（直径 30-150 纳米），具有良好的生物相容性和低免疫原性，还能穿透血脑屏障等生理屏障，是理想的 “天然递送载体”。外泌体可通过工程改造，在表面修饰靶向配体（如肽、抗体），实现对特定组织的靶向递送；内部可装载 siRNA、mRNA、基因编辑工具等。目前，外泌体在基因治疗中的研究主要集中在神经系统疾病、癌症和肝脏疾病 —— 比如，有研究用外泌体递送 siRNA 到大脑，治疗阿尔茨海默病；用外泌体递送 CRISPR/Cas9 到肿瘤细胞，实现精准抗癌。不过，外泌体的制备成本高、产量低，难以大规模生产，这是限制其临床应用的主要瓶颈。 聚合物纳米颗粒由合成聚合物（如聚乙二醇、聚乳酸 - 羟基乙酸共聚物）或天然聚合物（如壳聚糖、明胶）制备而成，具有良好的生物相容性和可降解性，基因容量大，可通过化学修饰调整靶向性和降解速率。比如，聚乙二醇修饰的聚合物纳米颗粒能延长循环时间；壳聚糖修饰的纳米颗粒能增强与细胞的相互作用，提高转染效率。目前，聚合物纳米颗粒已用于递送 siRNA、DNA 和基因编辑工具，在癌症、遗传性疾病等领域的临床试验中展现出潜力，但转染效率仍需进一步提高。 无机纳米颗粒（如金纳米颗粒、二氧化硅纳米颗粒）也受到关注，它们的物理化学性质稳定，可通过调整尺寸、形状和表面电荷优化递送效率；还能通过光热效应、光动力效应等辅助治疗，比如金纳米颗粒在近红外光照射下产生热量，杀死肿瘤细胞，同时递送基因药物，实现 “协同治疗”。不过，无机纳米颗粒的生物安全性（如长期蓄积毒性）仍需深入研究。（四）非病毒载体的挑战与未来 尽管非病毒载体发展迅速，但要实现广泛临床应用，仍需解决以下挑战： 第一是转染效率低。非病毒载体进入细胞后，需要克服内吞体逃逸、核酸释放、细胞核进入等多个障碍，每个环节都会导致核酸药物的损失。比如，大部分 LNP 进入细胞后会被溶酶体降解，只有少数能成功释放核酸。未来需要通过载体设计（如优化内吞体逃逸机制）、联合辅助试剂（如溶酶体抑制剂），提高转染效率。 第二是靶向性差。目前非病毒载体主要靶向肝脏，其他组织（如大脑、肌肉、肺部）的靶向递送仍很困难。解决这一问题的关键是开发 “主动靶向” 策略 —— 比如，在载体表面修饰靶向配体（如抗体、肽、糖类），特异性结合靶细胞表面的受体；或利用物理方法（如超声、磁场）引导载体到达特定组织。 第三是稳定性和安全性。LNP 等载体在储存和运输过程中容易降解，需要优化制剂配方（如冻干技术）提高稳定性；部分载体（如阳离子脂质、聚合物）存在细胞毒性，需要开发低毒性的新型材料，或通过化学修饰降低毒性。 第四是递送基因编辑工具的挑战。CRISPR/Cas9 等基因编辑工具由 Cas 蛋白和向导 RNA（gRNA）组成，分子量大且结构复杂，非病毒载体难以有效递送，且容易引发脱靶效应和免疫反应。未来需要设计更高效的载体（如可同时递送 Cas 蛋白和 gRNA 的 LNP），或优化基因编辑工具（如缩短 gRNA 长度、使用 Cas9 变体），提高递送效率和特异性。 未来，非病毒载体的发展会朝着 “高效化、靶向化、多功能化” 方向前进：通过材料创新和结构优化，提高转染效率；通过主动靶向策略，实现对多组织的精准递送；通过整合成像、治疗、监测等功能，开发 “智能载体”，实现个性化基因治疗。随着技术的进步，非病毒载体有望在基因治疗中与病毒载体 “互补共存”，为更多疾病提供安全、有效的治疗方案。四、基因治疗载体的未来：挑战与希望并存 基因治疗经过几十年的发展，已从实验室走向临床，为无数患者带来了希望，而载体技术是这一切的核心。无论是病毒载体的高效递送，还是非病毒载体的安全灵活，都在不断突破疾病治疗的边界。但同时，我们也必须正视当前面临的挑战： 从免疫原性来看，病毒载体（如腺病毒、AAV）引发的免疫反应仍是安全隐患，而非病毒载体虽然免疫原性低，但也可能因载体材料引发炎症反应。未来需要更深入研究载体与免疫系统的相互作用，开发低免疫原性载体，或通过免疫调节策略（如联合免疫抑制剂、使用组织特异性启动子）减少免疫反应。 从靶向性来看，无论是病毒载体还是非病毒载体，都难以实现对所有组织的精准递送 —— 比如，大脑、内耳等器官因生理屏障难以到达，而肝脏、脾脏等器官又容易 “非特异性摄取” 载体。解决这一问题需要多学科合作，结合分子生物学（如载体衣壳改造）、材料科学（如靶向配体修饰）、物理学（如物理引导技术），开发 “精准递送系统”。 从长期安全性来看，病毒载体的基因组整合风险（如慢病毒的插入突变）、非病毒载体的长期蓄积毒性，都需要长期随访观察。比如，Skysona 引发的血液癌症、AAV 高剂量使用导致的肝毒性，提示我们需要建立更严格的长期监测体系，评估载体的长期安全性。 从成本与可及性来看，目前基因治疗药物价格高昂（如 Zolgensma 单次治疗费用超过 200 万美元），主要原因是病毒载体（尤其是 AAV）的生产工艺复杂、成本高。未来需要优化生产工艺（如开发悬浮培养、连续生产技术），降低生产成本；同时，通过政策支持（如医保报销、集中采购），提高药物可及性，让更多患者受益。 尽管挑战重重，但基因治疗载体技术的未来充满希望。随着基因编辑技术（如 CRISPR/Cas9）、合成生物学、材料科学的发展，我们有望开发出更安全、更高效、更灵活的载体系统 —— 比如，能实现 “时空可控表达” 的智能载体（如响应特定信号后才释放基因药物）、能同时递送多种核酸药物的 “组合载体”、能跨越多个生理屏障的 “穿透性载体”。 基因治疗的终极目标是 “治愈疾病”，而载体技术是实现这一目标的关键一步。从首个病毒载体的应用，到首个非病毒载体药物的获批，再到双 AAV 治疗耳聋、LNP 递送 CRISPR 的突破，每一个进步都在推动基因治疗向更广阔的领域迈进。相信在不久的将来，随着载体技术的不断成熟，基因治疗将成为治疗遗传病、癌症、传染病等多种疾病的常规手段，为人类健康带来更大的福祉。 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观不本站。

摘要：全球约有 8000 种遗传性疾病，累计影响近 10% 的人口，其中仅 5% 的患者有治疗方案，且多数疗法仅能缓解症状而非根治病因。腺相关病毒（AAV）载体凭借高效的体内 DNA 递送能力、良好的安全性及长期基因表达特性，成为基因治疗领域的核心工具。目前已有 7 种 AAV 载体获美国 FDA 批准，覆盖视网膜 dystrophy、脊髓性肌萎缩（SMA）、血友病等疾病，另有超 70 种候选疗法处于临床研发阶段。本文系统梳理 AAV 基因治疗的临床进展，涵盖神经肌肉疾病、凝血障碍、心脏疾病、溶酶体贮积症、中枢神经系统疾病及眼部疾病等领域，解析现有疗法的疗效与安全性，探讨载体容量限制、免疫毒性等关键挑战，并展望下一代技术的发展方向，为读者全面呈现这一革命性疗法的现状与未来。 一、AAV 载体：基因治疗的 “黄金工具” 在基因治疗的众多递送系统中，重组腺相关病毒（rAAV）载体脱颖而出，成为体内基因递送的首选方案。这一优势源于其独特的生物学特性：野生型 AAV 属于细小病毒科，本身无致病性且无法自主复制，经过基因工程改造后，rAAV 删除了病毒自身的蛋白编码序列，仅保留反向末端重复序列（ITRs）（用于病毒生产和稳定附加体 DNA 形成）和携带治疗基因的表达盒，安全性大幅提升。 更关键的是，AAV 载体能在细胞核内形成非整合型附加体，避免因随机整合引发的基因组毒性风险，同时实现长达数年的稳定基因表达 —— 这对需要长期治疗的遗传病至关重要。此外，AAV 载体可转导多种细胞类型，包括肌肉、肝脏、视网膜、神经细胞等，且已有成熟的生产工艺和监管框架支持临床转化。 不过，AAV 载体也存在不可忽视的局限：其一，4.7kb 的包装容量限制，使得超过这一长度的基因（如杜氏肌营养不良的 dystrophin 基因）无法完整装入，需设计微型化基因（如微型 dystrophin）；其二，高剂量（通常以 vg/kg 为单位）下可能引发免疫毒性，如针对载体衣壳的细胞免疫反应导致肝脏损伤；其三，极低概率的随机整合仍存在理论上的致癌风险，但目前尚未在临床中观察到相关案例。 截至 2024 年，已有 7 种 AAV 载体获 FDA 批准（表 1），涵盖眼部、神经肌肉、凝血等多个治疗领域，另有超 10 倍的候选疗法处于早期或晚期临床阶段，AAV 已成为名副其实的 “治疗性药物类别”。 表 1：FDA 批准的 AAV 载体 注：2024 年 delandistrogene moxeparvovec 获非卧床患者全面批准及卧床患者加速批准；其余载体均为 FDA 全面批准；voretigene neparvovec 和 eladocagene exuparvovec 剂量分别以 “每眼 vg” 和 “总剂量” 计算，其余以 “vg/kg” 计算。二、静脉注射 AAV 疗法：攻克全身及多器官疾病的主力方案 静脉注射是目前 AAV 疗法最常用的给药途径，可实现肝脏、肌肉、心脏等全身多器官的转导，尤其适用于神经肌肉疾病、血友病、心脏疾病等系统性疾病。2000 年初，首项静脉注射 AAV 治疗血友病 B 的临床试验虽未实现持续疗效，却首次证实了其安全性，并揭示了预存中和抗体（影响疗效）、免疫反应（限制安全性）等关键挑战 —— 这些发现为后续研究奠定了基础。目前，7 种获批 AAV 疗法中有 5 种采用静脉注射，覆盖 SMA、血友病 A/B、DMD 等疾病。（一）先天性神经肌肉疾病：从 “无药可医” 到 “单次治愈” 神经肌肉疾病主要影响运动单位（外周神经、神经肌肉接头、骨骼肌），多数无根治疗法，且进展迅速、致死率高。目前已有 2 种 AAV 疗法获批用于此类疾病，另有多个候选疗法处于临床阶段，核心挑战在于靶组织高效递送—— 需使用极高剂量的 AAV 载体，这也增加了剂量限制性毒性风险。1. 杜氏肌营养不良（DMD）：微型 dystrophin 带来的突破 DMD 是儿童最常见的遗传性神经肌肉疾病，由 X 连锁 DMD 基因突变导致dystrophin 蛋白缺失引起。Dystrophin 是骨骼肌和心肌细胞膜上的关键连接蛋白，缺失会导致肌肉炎症、纤维化、脂肪替代，患者通常 10-13 岁丧失行走能力，20-30 岁因心力衰竭或呼吸衰竭死亡，全球发病率约 1/5000 男性新生儿。 由于完整 dystrophin 基因（编码 427kD 蛋白）远超 AAV 的 4.7kb 包装容量，临床研发聚焦于微型 dystrophin 构建体—— 灵感来源于贝克型肌营养不良患者（携带 dystrophin 大片段缺失却仍能行走至 60 岁）。目前已有 5 种不同微型 dystrophin 设计进入临床，均需在给药前后使用糖皮质激素减轻免疫副作用。 图 1. 现有微型肌营养不良蛋白构建体及功能结构域与全长肌营养不良蛋白的对比 2023 年 6 月，Sarepta 的delandistrogene moxeparvovec（Elevidys） 成为首个获批的微型 dystrophin 疗法，获 FDA 加速批准用于 4-5 岁 DMD 患儿；2024 年 6 月，其适应症扩展至所有非卧床患者及卧床患者（加速批准）。该疗法采用 AAVrh74 衣壳和 MHCK7 肌肉特异性启动子，在 2 期临床试验（Study 102）中，4-5 岁亚组患者显示出运动功能改善，但整体试验未达到主要终点（52 周 NSAA 评分变化）。 后续 3 期临床试验（Study 301，EMBARK）纳入 125 名 4-8 岁患儿，结果显示治疗组 NSAA 评分提升 2.6 分（安慰剂组无提升，p=0.24），未达到主要终点，但在 10 米跑走时间、起身时间（TTR）等次要终点中观察到获益。肌肉活检显示微型 dystrophin 平均表达率 34.3%（中位数 19.1%），但 FDA 分析未发现表达量与功能改善的相关性。安全性方面，7 例患者（11.1%）出现严重不良事件（SAE），包括 5 例肝脏相关事件、1 例横纹肌溶解症、1 例心肌炎（给药后 6 小时出现发热、恶心，肌钙蛋白 I 峰值达正常上限 140 倍，21 天后恢复），无血栓性微血管病（TMA）案例。 截至 2025 年 1 月，约 800 名患者接受 Elevidys 治疗，但安全性隐忧仍存：2025 年 3 月报告首例 16 岁卧床患者因给药后 9 周急性肝功能衰竭死亡；另有 3 例给药后 2-5 年的心脏相关死亡，其与疗法的关联性仍在评估中。此外，疗效持续性也需长期数据支持 —— 目前仅 4 例早期患者（平均 5.1 岁给药）的 4 年随访显示 NSAA 评分提升 7 分，微型 dystrophin 表达率达 74.3%，但更大样本的长期随访（NCT05967351）仍在进行中。 其他企业的 DMD 基因治疗进展各异：Pfizer 的 fordadistrogene movaparvovec（AAV9 衣壳）因 3 期试验（CIFFREO）未达主要终点，且报告 4 例心肌炎、3 例 TMA 及 2 例死亡（包括 1 例 16 岁患者因心肌炎症死亡），于 2024 年 6 月终止研发；Solid Biosciences 的第二代疗法 SGT-003（新型 AAV-SLB101 衣壳）采用低剂量（1×10¹⁴ vg/kg），动物实验显示肌肉递送效率提升且肝脏靶向性降低，目前 1/2 期试验（INSPIRE DMD）正在招募患者；REGENXBIO 的 RGX-202（AAV8 衣壳）在早期试验中，7 例患者微型 dystrophin 表达率 11%-83%，肌酸激酶（CK）降低 43%-90%，无严重治疗相关不良事件。2. 脊髓性肌萎缩（SMA）：首个实现 “治愈性” 效果的神经疾病疗法 SMA 是一种常染色体隐性神经肌肉疾病，由 SMN1 基因突变导致SMN 蛋白缺失引起 ——SMN 蛋白对运动神经元存活至关重要。最严重的 1 型 SMA 患儿出生后 6 个月内发病，无法独坐，自然生存期通常不足 2 年；SMN2 是 SMN1 的同源基因，可部分代偿 SMN 蛋白合成，其拷贝数越多，病情越轻。 2019 年，Novartis 的onasemnogene abeparvovec（Zolgensma） 获 FDA 批准，成为首个治疗 SMA 的 AAV 疗法，采用 AAV9 衣壳（可穿透血脑屏障）和 CBA 启动子，单次静脉注射（1.1×10¹⁴ vg/kg）即可实现全身及中枢神经系统的 SMN1 基因递送。 关键临床试验（START）显示，12 例高剂量（2×10¹⁴ vg/kg）治疗的 1 型 SMA 患儿中，11 例存活至 5 年以上，且多数实现自主独坐、行走等运动功能突破；预处理糖皮质激素（1mg/kg/ 天，持续 1 个月后减量）可显著降低给药后转氨酶升高风险（早期患者曾出现严重肝损伤）。真实世界数据显示，截至 2024 年，全球超 4000 名患者接受治疗，98% 患者耐受良好，仅约 10%-50% 出现需住院的 SAE（如转氨酶升高、血小板减少）。 值得注意的是，新生儿筛查（目前美国已普及）使 SMA 患儿能在症状出现前接受治疗 ——3 期 SPR1NT 试验显示，2 拷贝 SMN2 的预症状患儿治疗后，多数可实现正常生长发育；3 拷贝 SMN2 患儿甚至能达到同龄儿童的运动水平。不过，Zolgensma 也存在罕见但严重的副作用，如血栓性微血管病（TMA） 和肝衰竭，需长期监测肝功能和血小板水平。（二）先天性凝血障碍：血友病的 “一次性治疗” 革命 血友病是最常见的 X 连锁隐性凝血障碍，分为 A 型（凝血因子 VIII 缺失）和 B 型（凝血因子 IX 缺失），患者易出现自发性出血，尤其关节出血可导致永久性残疾。传统治疗需终身输注凝血因子，年费用超 20 万美元，且 40% 患者存在依从性问题；AAV 疗法通过单次注射实现凝血因子的长期表达，彻底改变了治疗范式。1. 血友病 B：FIX-Padua 变体提升疗效 血友病 B 的治疗突破源于FIX-Padua（R338L）变体的发现 —— 该变体的凝血活性是野生型 FIX 的 8 倍，可在较低表达水平下实现治疗效果，降低 AAV 载体剂量及毒性风险。目前已有 2 种 AAV 疗法获批用于血友病 B。 Etranacogene dezaparvovec（Hemgenix，CSL Behring）：2022 年获批，采用 AAV5 衣壳，剂量 2×10¹³ vg/kg。3 期试验显示，患者 FIX 活性平均达正常水平的 39%（进入轻度血友病范围），年出血率降低 84%，65%-70% 患者治疗后 1 年无出血；仅 17% 患者因衣壳免疫反应需使用糖皮质激素。 Fidanacogene elaparvovec（Beqvez，Pfizer）：2024 年获批后因商业原因撤市，采用 rh74 变体衣壳，剂量仅 5×10¹¹ vg/kg（为 Hemgenix 的 1/40）。临床数据显示，患者 FIX 活性达正常水平的 36%，年出血率降低 89%，但 67% 患者需使用糖皮质激素控制免疫反应。 图 2. AAV 基因治疗后的因子活性纵向变化 两者的关键差异在于预存中和抗体的影响：Hemgenix 是唯一不限制 AAV5 中和抗体状态的疗法，即使抗体滴度 > 1:300 仍可给药（但滴度 > 1:3000 时无表达）；而 Beqvez 需抗体阴性，导致 60% 筛查患者不符合入组条件。长期随访显示，Hemgenix 治疗后 2 年仍有 20% 患者出现转氨酶升高，原因尚不明确；Beqvez 未观察到类似现象，但撤市后其长期数据中断。2. 血友病 A：克服 FVIII 基因容量限制 血友病 A 的挑战在于FVIII 基因（7kb）远超 AAV 包装容量，临床需使用B 结构域缺失型 FVIII（如 FVIII-SQ，4.4kb）——B 结构域无凝血功能，缺失后不影响 FVIII 活性，但可能降低蛋白分泌效率。2023 年，Biomarin 的valoctocogene roxaparvovec（Roctavian） 成为首个获批的血友病 A AAV 疗法，采用 AAV5 衣壳和 FVIII-SQ 构建体，剂量 6×10¹³ vg/kg。 3 期试验显示，患者 FVIII 活性中位数达正常水平的 40%，年出血率降低 84%，但疗效持续性存在隐忧 —— 随访 3 年时，FVIII 活性较峰值下降约 50%，部分患者需恢复预防性凝血因子输注。此外，Pfizer 的 giroctocogene fitelparvovec（AAV6 衣壳）虽在 3 期试验中实现更高的 FVIII 活性（部分患者超正常水平），但因未达预设疗效阈值，于 2024 年终止研发并退回原研企业 Sangamo。 目前血友病 A AAV 疗法的核心方向是增强型 FVIII 变体，如 Spark Therapeutics 的 FVIII-QQ（R336Q/R562Q），通过减少蛋白降解提升活性，有望在低表达水平下实现持久疗效，相关临床试验已启动。表 2. 血友病 A 和血友病 B 的腺相关病毒（AAV）基因添加疗法临床试验 （三）心脏疾病：从心力衰竭到单基因心肌病 AAV 疗法在心脏疾病中的应用最初聚焦于心力衰竭—— 通过递送 SERCA2a 基因（调节心肌钙平衡）改善心脏功能，但早期 CUPID 2b 试验因基因递送效率不足未达终点。目前研发重心转向单基因心肌病，如丹农病（Danon disease）、致心律失常性心肌病（ACM）等，这些疾病由明确基因突变引起，更易通过基因替代实现治疗。1. 丹农病（Danon disease）：LAMP2B 基因恢复溶酶体功能 丹农病是 X 连锁溶酶体贮积症，由 LAMP2 基因突变导致LAMP2 蛋白缺失，溶酶体清除功能障碍，引发心肌肥厚、心力衰竭，男性患者中位生存期仅 19 年。Rocket Pharmaceuticals 的 RP-A501（AAV9.LAMP2B）是首个进入临床的丹农病 AAV 疗法，采用 AAV9 衣壳实现心脏靶向递送。 1 期试验显示，患者接受 6.7×10¹³ vg/kg 或 1.3×10¹⁴ vg/kg 治疗后，心肌活检显示 LAMP2B 蛋白表达恢复，溶酶体空泡减少，脑钠肽（BNP，心脏损伤标志物）和肌钙蛋白 I 水平降低；仅 1 例高剂量患者出现补体介导的 TMA，经免疫抑制治疗后恢复。2 期试验（NCT06092034）目前正在招募患者，聚焦低剂量的长期疗效。2. 致心律失常性心肌病（ACM）：PKP2 基因预防心肌纤维化 ACM 由桥粒蛋白基因突变引起，最常见的是 PKP2 突变，导致心肌细胞连接异常、纤维脂肪替代，易引发恶性心律失常和猝死。目前有 3 种 AAV-PKP2 疗法进入 1 期试验：Tenaya 的 TN-401（AAV9 衣壳）、Lexeo 的 LX2020（AAVrh10 衣壳）、Rocket 的 RP-A601（AAVrh74 衣壳），均通过静脉注射递送 PKP2 基因，剂量 2-8×10¹³ vg/kg。动物实验显示，AAV 介导的 PKP2 过表达可减少心肌纤维化，改善心脏电生理稳定性，临床疗效需等待试验数据验证。三、中枢神经系统（CNS）定向 AAV 疗法：突破血脑屏障的挑战 CNS 疾病（如神经退行性疾病、代谢性脑病）的基因治疗面临血脑屏障（BBB） 的巨大阻碍 —— 全身给药的 AAV 载体仅极少量能进入脑内，且难以靶向深部脑区（如苍白球、丘脑）。目前 CNS 定向 AAV 疗法主要采用直接给药途径，如鞘内注射、脑实质注射、脑室注射，或通过衣壳工程（如 AAV9、AAVrh10）增强 BBB 穿透能力。已有 1 种疗法获批用于 CNS 疾病，另有多个候选疗法处于临床阶段，核心挑战在于局部递送的安全性和靶区域覆盖效率。（一）芳香族 L - 氨基酸脱羧酶（AADC）缺乏症：苍白球内输注实现多巴胺合成 AADC 缺乏症是罕见的常染色体隐性神经代谢病，由 DDC 基因突变导致AADC 酶缺失，无法将 L - 多巴转化为多巴胺和 5 - 羟色氨酸转化为血清素，患者出现运动障碍（如肌张力低下、眼动危象）、发育迟缓，台湾地区发病率较高，患者平均死亡年龄 3.9 岁。 2024 年，PTC Therapeutics 的eladocagene exuparvovec（Kebildi/Upstaza）获 FDA 批准，成为首个 CNS 定向 AAV 疗法，采用双侧苍白球内输注—— 苍白球是基底节区的关键运动调节核团，直接递送 AAV2-hAADC 可恢复局部多巴胺合成。 关键临床试验显示，26 例患者接受 1.8×10¹¹-2.4×10¹¹ GC/人的剂量后，12 个月内运动功能（如抬头、独坐）和认知能力显著改善，正电子发射断层扫描（PET）显示苍白球多巴胺合成增加；5 年随访显示疗效持续，且 younger 患者（<3 岁）改善更显著。安全性方面，术后并发症主要为脑脊液漏，多数患者出现短暂运动障碍（如运动障碍），无需特殊治疗即可缓解。 Upstaza 的获批验证了脑内局部递送的可行性，为帕金森病、亨廷顿病等 CNS 疾病的 AAV 疗法提供了参考 —— 例如，帕金森病的 AAV 疗法可通过苍白球或黑质内输注递送酪氨酸羟化酶（TH）基因，恢复多巴胺合成，相关临床试验已进入晚期阶段。（二）巨轴索神经病（GAN）：鞘内注射覆盖中枢与外周神经 GAN 是超罕见的常染色体隐性神经退行性疾病，由 GAN 基因突变导致gigaxonin 蛋白缺失，中间丝蛋白代谢异常，引发外周神经、视神经和中枢神经损伤，患者通常 20-30 岁因呼吸衰竭死亡。由于病变累及中枢和外周神经，需通过鞘内注射实现全脊髓和脑的 AAV 递送 ——AAV9 衣壳可通过鞘内注射扩散至脊髓和脑实质，转导神经元和胶质细胞。 首个 GAN AAV 疗法的 1 期试验（NCT03767165）纳入 14 例 6-14 岁患者，采用 scAAV9/JeT-GAN 构建体，剂量 3.5×10¹³-3.5×10¹⁴ vg。结果显示，治疗后 1 年，患者运动功能评分（MFM-32）下降速率较自然病史（年下降 7.17 分）显著减缓（高剂量组年提升 3.23-5.32 分）；更令人振奋的是，6 例患者恢复了已丧失的上肢感觉神经动作电位（SNAP）—— 这在 GAN 自然病史中从未出现，证明基因治疗可逆转神经损伤。安全性方面，多数患者出现脑脊液淋巴细胞增多（3-6 个月达峰，1 年恢复），仅 1 例出现发热和呕吐，无严重肝损伤或神经毒性。（三）卡纳万病（Canavan disease）：双途径给药改善脑白质病变 卡纳万病是常染色体隐性脑白质营养不良，由 ASPA 基因突变导致天冬氨酸酰基转移酶缺失，N - 乙酰天冬氨酸（NAA）在脑内蓄积，引发脑白质海绵样变性、发育迟缓、癫痫，患者通常 3-5 岁死亡。由于病变累及全脑，需结合静脉注射和脑室注射实现广泛转导。表 3. 卡纳万病的腺相关病毒（AAV）临床试验 2017 年，首例卡纳万病患者接受 rAAV9-ASPA 双途径治疗（静脉 + 脑室，总剂量 4×10¹⁴ vg），随访 2 年显示：脑 NAA 水平降低 86%，MRI 显示髓鞘形成改善，认知发育从 4 个月水平提升至 8 个月水平；仅出现轻度脑室扩大，无严重免疫反应。目前有 2 项 2 期试验正在进行：Myrtelle 的 Olig001（脑室注射，3.7×10¹³ vg）和 ASPA Therapeutics 的 rAAV9-ASPA（静脉注射，1.32×10¹⁴ vg/kg）， interim 数据显示两者均能降低脑 NAA 水平，改善运动功能，且安全性良好。四、眼部 AAV 疗法：小器官的 “大突破” 眼睛是基因治疗的 “理想靶点”—— 体积小、结构封闭，局部给药（如视网膜下注射、玻璃体注射）可避免全身暴露，降低毒性；免疫赦免特性减少载体免疫反应；且可通过光学相干断层扫描（OCT）、眼底照相、电生理检查等无创手段评估疗效，这些优势使眼部成为首个 AAV 疗法获批的领域。 目前眼部 AAV 疗法主要聚焦于遗传性视网膜疾病（IRD），如 Leber 先天性黑矇（LCA）、脉络膜视网膜病变（CHM）、X 连锁视网膜劈裂症（XLRS）等，已有 1 种疗法获批，另有多个候选疗法处于临床阶段，核心挑战在于感光细胞或视网膜色素上皮（RPE）细胞的高效转导和避免治疗相关的视网膜损伤。（一）Leber 先天性黑矇（LCA）：RPE65 基因恢复视觉循环 LCA 是最严重的先天性 IRD，由 20 多种基因突变引起，其中 RPE65 突变导致的 LCA2 最为常见 ——RPE65 是 RPE 细胞中的关键酶，负责将全反式视黄酯转化为 11 - 顺式视黄醇，缺失会导致视觉循环中断，患者出生后即出现严重视力丧失，甚至失明。 2017 年，Spark Therapeutics 的voretigene neparvovec（Luxturna） 获 FDA 批准，成为全球首个 AAV 疗法，采用视网膜下注射（0.15 vg / 眼）递送 AAV2-RPE65，直接转导 RPE 细胞。3 期试验显示，31 例患者治疗后 1 年，视网膜敏感性显著提升，功能性视力（如暗适应、行走导航）改善，且疗效持续 5 年以上；长期随访发现，约 30% 患者出现注射区域的脉络膜视网膜萎缩，可能与 RPE65 过表达有关，但未影响整体视力获益。 其他 LCA 亚型的 AAV 疗法也在推进：例如，GUCY2D 突变导致的 LCA1（占 LCA 的 20%），Sanofi 的 ATSN-101（AAV5-GUCY2D）在 1/2 期试验中，患者视网膜敏感性提升，无严重不良反应；CEP290 突变导致的 LCA10（占 LCA 的 30%），因 CEP290 基因（7.5kb）超 AAV 容量，Editas Medicine 的 EDIT-101 采用 CRISPR 编辑修复突变，1/2 期试验显示 4/14 患者最佳矫正视力提升≥15 个字母。（二）其他眼部疾病：从脉络膜病变到视神经疾病 X 连锁脉络膜视网膜病变（CHM）：由 CHM 基因突变导致 REP-1 蛋白缺失，RPE 和脉络膜细胞功能异常，患者 20-30 岁出现进行性视野缩小。多个 AAV2-REP1 疗法的 1/2 期试验显示，视网膜下注射可恢复 REP-1 表达，但最佳矫正视力改善不显著，Biogen 和 Spark 已终止相关研发；4DMT 的 R100-REP1 采用玻璃体注射，目前 1/2 期试验正在进行。 Leber 遗传性视神经病变（LHON）：由线粒体 ND4 基因突变导致视网膜神经节细胞（RGC）死亡，患者青年时期突发视力丧失。GenSight 的 AAV2-ND4 采用玻璃体注射，3 期试验显示双侧治疗后患者视力改善率达 40%，目前正在法国申请早期 access 资格。 年龄相关性黄斑变性（AMD）：AMD 是老年人失明的首要原因，分为干性（地图样萎缩）和湿性（脉络膜新生血管）。AAV 疗法主要通过递送抗 VEGF 基因（如 aflibercept）实现长期抗新生血管效果 ——Regenxbio 的 AAV8-antiVEGFfab 在 2/3 期试验中，患者注射后 92 周无需额外抗 VEGF 治疗，视力稳定，目前 3 期试验正在进行。五、挑战与未来方向 AAV 基因治疗已取得革命性进展，但仍面临多重挑战，这些问题的解决将决定其能否从 “罕见病” 走向 “常见病”，惠及更多患者。（一）当前核心挑战 载体容量限制：4.7kb 的容量使大型基因（如 dystrophin、ABCA4）无法完整装入，需设计微型基因或采用双载体策略（如拆分 intein 介导的蛋白反式剪接）—— 例如，Chamberlain 团队开发的双 AAV 载体可表达全长 dystrophin，动物实验显示肌肉功能改善，但临床转化需解决载体协同递送效率问题。 免疫毒性：高剂量 AAV 可引发衣壳特异性 CD8+ T 细胞反应，导致肝细胞损伤（如 Zolgensma 的肝衰竭、Elevidys 的肝功能异常）；此外，抗 AAV 预存中和抗体（全球约 30%-60% 人群存在）会阻断载体转导，限制患者入组 —— 解决方案包括衣壳工程（如 AAVrh74、AAV.SLB101）降低免疫原性，或使用免疫抑制剂（如利妥昔单抗、西罗莫司）清除抗体阳性细胞。 疗效持续性：部分疗法（如血友病 A 的 Roctavian）出现基因表达随时间下降，可能与载体附加体丢失（分裂细胞中）或表观遗传沉默有关 —— 增强型基因构建体（如 FIX-Padua、FVIII-QQ）可在低表达水平下维持疗效，有望改善持续性。 递送效率：CNS 和肌肉等组织的高效转导仍需优化，如通过衣壳定向进化（如 AAV.MyoAAV 增强肌肉靶向）、给药途径改进（如鞘内注射联合静脉注射）提升靶组织覆盖。（二）未来发展方向 下一代载体工程：通过定向进化或计算机设计开发新型衣壳，如 AAV.CAP-B10 可高效转导心肌细胞，AAV.7m8 增强视网膜靶向，这些载体已进入临床前或早期临床阶段。 基因编辑疗法：AAV 介导的 CRISPR/Cas9 编辑可实现基因校正（如修复 DMD 基因突变），而非仅“补充”基因——Editas Medicine 的 EDIT-101 已用于 LCA10，Intellia 的 CRISPR 疗法用于血友病 B，有望实现 “一次性治愈”。 适应症扩展：从罕见病向常见病（如心力衰竭、糖尿病、神经退行性疾病）延伸，例如，AAV 介导的胰岛素基因递送用于 1 型糖尿病，AAV-siRNA 用于阿尔茨海默病的 tau 蛋白沉默。 全球可及性：当前 AAV 疗法价格极高（如 Zolgensma 约 210 万美元 / 次），需通过生产工艺优化（如悬浮培养、无血清培养基）降低成本，同时推动新兴市场的本地化生产和医保谈判。六、总结 AAV 基因治疗历经 30 年发展，已从实验室走向临床，7 种获批疗法改写了 8000 种遗传性疾病中部分患者的命运 ——SMA 患儿从 “无法独坐”到 “正常行走”，血友病患者从“终身输液”到 “一次性治疗”，失明患者从 “黑暗” 到 “重见光明”。这些突破不仅验证了 AAV 载体的安全性和有效性，更奠定了 “基因医学” 的基础。 然而，挑战依然存在：载体容量、免疫毒性、疗效持续性等问题需通过下一代技术解决；全球可及性和成本控制将决定其能否惠及更多患者。随着载体工程、基因编辑、递送技术的不断进步，AAV 基因治疗有望在未来 10 年实现更大突破，为更多遗传病患者带来 “治愈” 的希望。 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观不本站。