腺相关病毒（AAV）作为一种广泛使用的体内基因递送载体，被誉为基因治疗的“黄金载体”。截至2025年1月，全球已有8款AAV基因疗法获得批准，219项AAV相关疗法仍在进行临床研究（数据来源于医药魔方NextPharma），显示出其强劲的发展趋势。然而，AAV治疗面临一个主要挑战：患者通常只能接受单次治疗，因首次注射AAV后产生的免疫反应显著影響重复给药的效果。因此，如何实现AAV的重复给药成为基因治疗领域亟待解决的瓶颈。

近日，暨南大学李雯和陈功教授的团队在Molecular Therapy: Methods & Clinical Development期刊上发表了一篇名为“Intracranial AAV administration dose-dependently recruits B cells to inhibit the AAV redosing”的文章，系统阐述了脑内高剂量AAV注射引发的免疫反应显著抑制相同血清型AAV的再次给药，并深入探讨了其机制及应对策略。

研究背景

在外周组织如肝脏和肌肉进行AAV载体基因治疗时，中和抗体（NAbs）会显著降低AAV重复给药的效果，这也是限制重复给药的主要原因。过去的研究因神经系统具有血脑屏障（BBB）且具备免疫豁免特性，人们对其免疫屏障功能一直认识有限，甚至有文献认为脑内AAV注射不会引发与外周类似的B细胞反应。

研究亮点

高剂量AAV导致大量淋巴细胞浸润脑实质

研究发现，脑实质原位注射高剂量AAV后，脑内趋化因子CXCL9和CXCL10的表达显著上调。这些因子吸引淋巴细胞进入脑实质，进一步观察显示，脑内高剂量AAV注射并未破坏血脑屏障，但增加了脑脊液屏障的通透性，从而促使大量免疫细胞入脑并聚集在血管周围间隙（PVS）。

B细胞分泌的中和抗体是AAV重复给药的主要障碍

首次注射高剂量AAV后，B细胞通过产生大量中和抗体，显著抑制了同种血清型AAV的后续表达效率。但在B细胞缺陷小鼠中，高剂量AAV注射仍能招募其他免疫细胞，而再次注射同型AAV效果未受显著抑制，这表明B细胞及其生成的中和抗体在阻碍重复给药中发挥了核心作用。

更换AAV血清型或降低首次给药剂量以提高重复给药效果

在不降低抗体滴度的前提下，将第二次AAV的血清型由AAV5更换为AAV9（或反之），可以绕过抗体中和，恢复AAV的转导效率。此外，若首次注射剂量足够低，也可避免大规模B细胞应答的触发。

主要研究结果

脑内重复给药的抑制与剂量和时间高度相关

只有在首次AAV注射量较高且时间间隔大于14天时，第二次注射才会出现几乎“零转导”的情况；若首次剂量较低，或第二次注射间隔不足一周，AAV的重复转导效果仍可保持一定程度。

注射位点周边出现显著的小胶质细胞/星形胶质细胞活化及趋化因子上调

RNA-seq结果显示，在高剂量组的注射位点，CXCL9、CXCL10等趋化因子的表达水平明显提高；免疫组化证实GFAP阳性星形胶质细胞大量表达CXCL10，促使免疫细胞（尤其是B细胞）的入脑。

B细胞及其分泌的抗体是再次给药失败的关键因素

21天左右，脑实质中检测到大量B220+、CD138+等B细胞亚群及浆细胞。体外中和实验证明，脑实质中的抗AAV5中和抗体滴度足以阻断病毒转导。在B6-IghjKO小鼠中，高剂量AAV再次给药未受阻碍；若更换第二次注射血清型（例如AAV5→AAV9），同样能够避免中和作用。

提高AAV高剂量注射后再次给药效果的策略

为克服高剂量AAV注射引发的B细胞浸润及NAbs阻碍，再次给药效果的提高策略包括：减少NAbs的影响，通过捕获抗体降低NAbs影响，然而效果有限；抑制趋化因子以减少B细胞浸润；使用不同血清型的AAV绕过免疫屏障，尽管该策略成本较高；降低首次给药的剂量也被建议以减少B细胞的浸润。

研究结论

本研究清晰地证明，脑内高剂量AAV注射后，激活的星形胶质细胞通过上调趋化因子，进一步招募B细胞入脑并分泌高滴度的抗AAV中和抗体，从而在相当长的时间内抑制相同血清型AAV的再次给药。这一发现表明，大剂量病毒同样能在中枢神经系统内诱发显著的适应性免疫反应，如何避免触发过强的免疫反应成为基因治疗重复给药方案设计的核心挑战之一。

展望与意义

对于需要“多次给药”的脑内基因治疗，我们建议在治疗初期评估是否必须使用高载量。如果可能，应考虑使用适量病毒或在后续治疗中更换血清型，以避免已形成的中和抗体。此外，针对B细胞的免疫调控策略对于特定神经退行性疾病或需动态表达调控的场景将是关键。研究还将对不同脑区及病毒载体的进一步探讨具有重要意义。

在此过程中，环亚集团·AG88很荣幸为本研究提供AAV包装服务，期待在基因治疗领域共同探索更多可能性。