日前,Homology Medicines公司發(fā)布了旗下腺相關(guān)病毒載體(AAV)產(chǎn)品AAVHSC16的研究數(shù)據(jù)。在臨床前模型中,靜脈注射AAVHSC16后藥物在中樞神經(jīng)系統(tǒng)和外周器官中維持著穩(wěn)定水平,同時表現(xiàn)出對肝臟的低嗜性。研究團隊認為,AAVHSC16對大腦、心臟和肌肉組織表現(xiàn)出高度的組織嗜性,并且給藥后不會引起肝酶升高,這些特性使其成為了基因治療藥物的優(yōu)質(zhì)載體。相關(guān)研究結(jié)果已整理發(fā)表在Molecular Therapy-Methods & Clinical Development期刊上。
(相關(guān)資料圖)
Homology公司的AAVHSC系列的腺相關(guān)病毒載體產(chǎn)品,彼此間有著1-4個氨基酸的結(jié)構(gòu)差異,這也導(dǎo)致不同產(chǎn)品的體內(nèi)分布和轉(zhuǎn)導(dǎo)效率的差異。AAVHSC16載體有兩個獨特的氨基酸(501I和706C),此外還有一個與其他種類AAVHSC產(chǎn)品共有的505R氨基酸。多個實驗結(jié)果表明,這些氨基酸維持著AAVHSC16的獨特特性,比如與其他AAV相比顯著降低的肝臟嗜性,給藥后不引起肝酶升高,以及對中樞神經(jīng)系統(tǒng)和其他外周器官的高組織嗜性。具體來說,本研究發(fā)現(xiàn):
1. AAVHSC16中自然發(fā)生的變異會在體外改變細胞結(jié)合親和力
AAVHSC16在體外不具有和半乳糖結(jié)合的特征,而其他類型的AAVHSC和Clade F腺病毒則反之。相較于不攜帶半乳糖末端的細胞,AAVHSC16在攜帶暴露的半乳糖末端的細胞中沒有表現(xiàn)出親和性升高、或者是載體基因組(vgs)數(shù)量或eGFP表達的變化,而其他的AAVHSC則表現(xiàn)出明顯差異。此外,AAVHSC16中的501I和505R位點兩個天然氨基酸的組合被證實有助于減少與半乳糖結(jié)合。
2. AAVHSC16在體內(nèi)和體外模型中都表現(xiàn)出顯著降低的肝臟轉(zhuǎn)導(dǎo)效率,在單次靜脈注射后對其他組織具有高度組織嗜性
在小鼠模型中,與AAVHSC15和AAV9相比,單次注射AAVHSC16后體內(nèi)載體對肝臟的嗜性水平顯著降低,從各AAV的組織嗜性上看,肝臟是唯一表現(xiàn)出顯著差異的器官。AAVHSC16對其他器官(包括大腦、心臟和肌肉)表現(xiàn)出高水平的組織嗜性,這些水平與在AAVHSC15和AAV9實驗中所觀察到的水平相當(dāng)。此外,在非人靈長類動物中,與AAVHSC15相比,單次靜脈注射AAVHSC16后肝臟中目標基因的表達顯著降低,但是在大腦、心臟和肌肉中的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率與其他AAV產(chǎn)品相當(dāng)。體外實驗數(shù)據(jù)表明,與其他的野生型AAVHSC和AAV9處理組細胞相比,經(jīng)AAVHSC16處理后的原代人肝細胞中目標基因的表達降低,而AAVHSC16載體的706C氨基酸殘基是導(dǎo)致這一結(jié)果的主要因素。
3. AAVHSC16不引起肝臟功能相關(guān)指標水平的升高
在非人靈長類動物中,與基線水平或空載對照相比,以7E+13和1E+14vg/kg劑量施用AAVHSC16在給藥后的任意時間點均未導(dǎo)致ALT(丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶)或AST(天冬氨酸轉(zhuǎn)移酶)水平升高。將AAVHSC16注射后的肝轉(zhuǎn)導(dǎo)效率、ALT和AST水平等指標與AAV9和其他AAVHSC處理組進行比較后發(fā)現(xiàn),AAVHSC16處理組動物的ALT和 AST水平不升高可能與AAVHSC16的低肝臟嗜性有關(guān)。
“我們正在努力探明15種天然存在的AAVHSC家族的生理特性,因為這些特征與AAV載體的生物分布、組織嗜性、以及由衣殼的不同特性所導(dǎo)致的效應(yīng)有關(guān)。繼續(xù)深入揭示這些載體獨特的特征,使我們能夠針對不同疾病選擇最佳的衣殼”,該公司的總裁兼首席科學(xué)官Albert Seymour博士在新聞稿里說道,“AAVHSC16在臨床前模型中能夠不靶向肝臟而到達其他關(guān)鍵組織,或許我們可以將其擴展到其他疾病領(lǐng)域,我們希望將其遞送到中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心臟組織或肌肉,同時避免暴露在肝臟中。通過繼續(xù)發(fā)表我們針對AAVHSC獨特結(jié)構(gòu)和功能的發(fā)現(xiàn),相信我們可以為更好地了解和開發(fā)AAV相關(guān)療法做出貢獻,最終將使更多患者受益?!?/p>
[1] Laura J. Smith, Lindsay A. Schulman, et al. “Natural Variations in AAVHSC16 Significantly Reduce Liver Tropism and Maintain Broad Distribution to Periphery and CNS.”Molecular Therapy - Methods & Clinical Development, 2022,
https://doi.org/10.1016/j.omtm.2022.06.013.
[2] Homology Medicines Announces Peer-Reviewed Publication on Novel Discovery of AAVHSC with Robust Distribution to the Central Nervous System and Peripheral Organs with Low Affinity for the Liver, Retrieved July 6th, 2022, from https://homologymedicines.com/news-story/homology-medicines-announces-peer-reviewed-publication-on-novel-discovery-of-aavhsc-with-robust-distribution-to-the-central-nervous-system-and-peripheral-organs-with-low-affinity-for-the-liver
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