Science子刊：AAV递送微型DMD基因，治疗DMD金毛犬模型

杜氏肌营养不良症（DMD）是一种发病率相对较高的单基因疾病，由X染色体上编码抗肌萎缩蛋白基因（Dystrophin）突变，导致无法产生足够的抗肌萎缩蛋白，患者的肌肉组织逐渐被脂肪和纤维化组织取代，大约每5000名新生男婴中就有1人患病。

近年来，已有几款治疗DMD的反义寡核苷酸（ASO）药物获批上市，通过外显子跳跃达到治疗目的，但这些药物只能覆盖少数特定突变位点的DMD患者。

除了外显子跳跃的方法，基因替代是一个更好的选择，然而，Dystrophin基因非常巨大，有多达79个外显子，转录本长达14kb，远超病毒递送载体的装载极限，因此直接递送正确编码的Dystrophin基因的治疗方式行不通。为了解决这一难题，已经开发出了一种微型Dystrophin基因，它仍具有功能，而且足够小，能够使用AAV病毒载体进行递送。

近日，德州农工大学、佛罗里达大学和Solid Biosciences公司的研究人员在 Science Translational Medicine 期刊发表了题为：Assessment of systemic AAV-microdystrophin gene therapy in the GRMD model of Duchenne muscular dystrophy 的研究论文。

该研究显示，AAV递送的微型Dystrophin基因，能够改善金毛寻回犬肌营养不良（GRMD）模型的症状，且未出现严重不良事件。这表明通过AAV系统给药Dystrophin蛋白可能是一种安全的，为DMD患者提供治疗益处的基因疗法。

对DMD的研究，通常是在DMD小鼠模型上进行的，但对大型动物例如金毛寻回犬肌营养不良（GRMD）模型的研究结果更容易转化到人类。

在这项研究中，研究团队使用腺相关病毒9型（AAV9）递送微型Dystrophin基因（μDys5），在金毛寻回犬肌营养不良（GRMD）模型进行了临床前研究。将12只GRMD犬随机分为四组——对照组、1×10E13vg/kg剂量组、1×10E14vg/kg剂量组、2×10E13vg/kg剂量组，每组3只。

在这些犬3个月大时通过静脉注射AAV9递送的微型Dystrophin基因（μDys5），并在给药后随访90天。所有犬均接受强的松（剂量为1mg/kg，一种DMD激素疗法)，从第7天到第28天共持续5周。

值得一提的是，之前的基因治疗研究中，通常使用CMV启动子来启动目的基因的表达，但CMV启动子可能在非肌肉组织中启动更高水平的表达，并产生相关免疫反应。为了减少对微型Dystrophin蛋白的免疫反应，该研究提供了概念证明，表明使用肌肉特异性启动子，只在肌肉组织中启动微型Dystrophin蛋白的表达，结果显示，在没有免疫抑制的情况下，GRMD犬表现出持续8周的蛋白表达。

结果显示，治疗后的犬的组织中基因组拷贝数呈剂量依赖性增加，μDys5蛋白在肌肉组织和心脏中表达，犬的肢体和呼吸肌功能改善，组织病理病变减少。如预期那样，由于表达的是微型Dystrophin蛋白，表型和组织病理学病变并没有完全恢复正常。此外，不同剂量治疗组均耐受良好，未出现不良事件。

这些数据表明，系统给药AAV递送的微型Dystrophin蛋白是安全的，并可为DMD患者提供治疗益处。

目前，共有四项AAV递送微型Dystrophin蛋白的DMD临床试验正在进行，分别来自辉瑞、Sarepta、Genethon，以及该论文的参与者 Solid Biosciences 公司。

Solid于2017年开展了治疗DMD的临床试验SGT-001，旨在评估其在青少年和儿童杜氏肌营养不良（DMD）患者中的安全性、耐受性和有效性。但这项临床试验命途多舛，曾两次因安全性问题被FDA暂停。而另外三个公司的相关临床试验同样也曾出现严重安全性问题。