新型基因治疗策略为孤独症、癫痫等疾病带来新希望

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深圳新闻网2026年2月3日讯(记者 叶梅)世界范围内目前已发现超过7000种罕见病。这类疾病大多由基因突变引发且缺乏有效治疗手段,构成人类医学面临的重要挑战之一。近年来,基因治疗作为一种新型治疗技术,通过修复、替换或抑制致病基因等方法,为治疗罕见病等遗传性疾病提供了新希望。

北京时间1月27日,中国科学院深圳先进技术研究院(简称“深圳先进院”)研究员路中华团队联合北京大学第一医院教授姜玉武团队,在《细胞》发表最新研究。团队历时五年,成功攻克了基因治疗领域利用AAV(腺相关病毒载体)高效递送长基因的难题,提出了一种名为“AAVLINK”的新型基因治疗策略,有望显著推动针对孤独症、癫痫等神经系统疾病和其他遗传病的基因治疗技术的临床应用。

美国国家科学院院士、美国麻省理工学院讲席教授冯国平对该成果评价道:“基因治疗是疾病干预方法开发的重要前沿方向,而使用递送载体如AAV等,实现治疗基因的高效递送是基因治疗的关键挑战之一。该研究开发的AAVLINK技术实现了将最长超过11kb的完整功能基因载荷高效递送至靶细胞,突破了长基因递送的关键技术瓶颈,为基因治疗的基础和转化研究提供了重要的创新技术。”

该研究中,深圳先进院医工所、医学成像科学与技术系统全国重点实验室、深港脑科学创新研究院路中华研究员,北京大学第一医院儿童医学中心姜玉武教授,深圳先进院医工所刘太安副研究员是论文共同通讯作者。中国科学院大学博士生林剑邦、林韵萍,北京大学第一医院儿童医学中心刘娜娜博士为论文共同第一作者。深圳先进院为该研究第一单位。

基因治疗通过特定载体将治疗性基因“送”到目标细胞中,就像小车运送货物一样,AAV因其安全性高、免疫原性低,被认为是理想的“基因快递车”,但它最多只能递送4.7kb的基因(即4700个碱基对),众多与孤独症、癫痫相关的致病基因超过了这一容量,严重限制了这些疾病的基因治疗技术的开发。

现有双AAV运输策略的重组效率低,易产生无效或有害的截断蛋白等问题,难以实现安全高效的治疗效果。

为此,研究团队创新性地提出了一种名为“ AAVLINK”的新方法。该方法将长基因分成两段,分别装进两个AAV中,一个AAV携带的基因片段装上特殊的“分子魔术贴”——lox位点,另一个AAV除了携带另一半基因片段、lox位点外,还携带Cre重组酶基因。这两个AAV载体进入细胞后,Cre重组酶会精准识别“魔术贴”,使拆分的两段基因精准重组,使其表达出完整的功能。他们还开发了该技术的2.0版本,解决了潜在的基因重排和免疫反应等生物安全问题,提升了该技术临床应用的安全性。

研究表明,该技术在多种细胞中能够高效重构大片段基因,且不产生截断蛋白,重组效率显著优于传统方法。动物实验显示,该技术成功重构并恢复了孤独症致病基因Shank3和癫痫致病基因SCN1A的完整功能,有效改善了相关模型小鼠的行为和癫痫表型。

团队还构建了AAV长基因递送载体工具库。该平台涵盖了5种基因编辑工具, 193个长度超过4kb的人类致病长基因,包括孤独症、癫痫、杜氏肌营养不良、遗传性耳聋、视网膜病变等,实现了超过11kb的长基因的高效重组与递送。

未来,该平台有望助力科研人员在相关疾病的机制探索与治疗方案开发。目前该平台已开放使用,在基因治疗相关的基础和转化研究领域引起了强烈反响。

“该研究开发的高效、易扩展的长基因AAV递送策略,是目前针对基因治疗领域长基因递送这一重要挑战提出的最为安全高效的解决方案之一。”路中华表示。未来,团队将进一步探索该技术的全身递送效率、机制研究和疾病模型的建立,开展灵长类动物模型的系统验证和临床前研究,推动该技术的转化落地。

记者:叶梅 审核:胡津玮 校对:吴沁彤 责任编辑:陈占友

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