基因治疗载体AAV与体液免疫应答概述

来源：微信公众号基因治疗领域

临床研究表明适应性免疫反应是降低AAV基因治疗效果或引发安全性问题的重要因素之一，因此有必要对AAV引发的适应性免疫作深入研究，对于AAV载体有效及安全的临床应用具有重要的指导意义。本文就AAV引发的体液免疫应答作一概述。（公众号“基因治疗领域“后续会对AAV与细胞免疫应答进行综述，敬请留意。）

人是多种血清型AAV的自然宿主，尽管AAV在人群中流行率较高，很多人也存在针对多种血清型AAV载体的预存体液免疫与预存细胞免疫，但目前仍旧普遍认为AAV载体是合适基因治疗应用的较优载体之一，除了一些逃逸免疫反应的策略外，还因为有研究表明对于一些血清型（例如AAV5、AAV8、AAV9），多数其中和抗体呈阳性者的中和抗体滴度相对不高，对AAV的转导影响相对低。

针对AAV的中和抗体人群流行率在地理上是不同的，且由于采用的方法不同或灵敏度等问题，有关预存AAV中和抗体在人群中的检出率存在差异。针对AAV2的阳性反应整体上最高，其检出率在30%~60%；AAV5与AAV8的中和抗体阳性率相对较低。此外，由于抗体在AAV血清型之间存在广泛的交叉反应，因此相当一部分人中可以检测出针对所有血清型的中和抗体，这种交叉反应性反映了不同AAV血清型衣壳的氨基酸序列和结构同源性，其针对AAV1和AAV2的中和抗体阳性率达70%，AAV6与AAV9的中和抗体阳性率为45%。AAV8中和抗体阳性率为38%。另外，有研究表明AAV中和抗体的滴度在人群中随年龄呈规律变化，人出生时其AAV中和抗体呈中等水平，之后逐渐降低，在7~11个月时最低，之后又逐步升高。

中和病毒的抗体亚型有多种，AAV中和抗体亚型中，IgG抗体占比最高，与AAV中和抗体滴度呈明显相关。此外，IgG1、IgG2与AAV中和抗体滴度相关，IgG3、IgG4与其无相关性，但研究发现IgG3与检测到的抗AAV T细胞反应呈相关性。

预存的AAV中和抗体会降低AAV载体的转导效率，尤其在进行系统给药时其影响更为明显。NHP与小鼠实验表明体内低水平AAV8中和抗体即可明显阻止AAV8载体对肝脏的转导，给药前预存AAV中和抗体的去除明显提高了AAV载体的转导效率，其中空衣壳诱饵策略虽然有效，但是得警惕其AAV外壳高剂量带来的免疫毒性风险。此外，针对预存AAV5中和抗体对AAV5体内转导率影响，其研究结果存在争议，一研究团队在临床试验和NHP中发现AAV5预存中和抗体对AAV5体内转导率无明显影响，但另一支研究团队近期在NHP体内得出了相反的结论，即AAV5预存中和抗体明显抑制了AAV5体内转导率。上述相互矛盾的数据表明，检测方法缺乏标准化和对体外检测的依赖使得结果比较和预测体内结果存在很大挑战。

AAV载体给药后中和抗体产生依赖于载体给药途径及载体被抗原提呈细胞摄取、提呈、CD4+T细胞活化、B细胞分化为浆细胞。研究表明固有免疫信号通路中的MyD88下调,尤其是B细胞中的MyD88的下调，显著降低了AAV中和抗体的产生。预防性免疫调节策略已被证明可以通过靶向B细胞或T细胞的免疫调节剂来预防或减弱AAV中和抗体的产生，例如：采用下调T细胞的CD4的MnTBAP，靶向CD4的抗CD4抗体，消耗B细胞的雷帕霉素或以B细胞CD20为靶点的抗体药物。然而，免疫抑制剂的选择及其治疗持续性可明显影响抗AAV抗体的产生。例如：在NHP（非人灵长类）动物实验中显示他克莫司和霉酚酸酯并不能完全阻断抗AAV中和抗体的产生，停止免疫抑制给药后，其中一只动物的AAV中和抗体水平显著升高。此外，动物实验表明AAV中和抗体是二次给药抑制AAV转导效率的主要因素，相比首次给药，二次给药后其中和抗体产生速度及产生量明显增加。

AAV中和抗体除了影响AAV转导效率外，抗AAV抗体与AAV结合后可以激活补体途径，对相应的组织器官造成免疫损伤。AAV系统给药后，一些临床试验中出现的急性免疫毒性反应可能与抗AAV抗体引发的补体途径激活有关（详见往期文章：高剂量AAV载体引起的炎症免疫毒性概述）。

针对AAV载体的体液免疫（HC Verdera et al - Molecular Therapy, 2020）

此外，抗AAV抗体可影响AAV的靶向型即影响AAV在体内的分布。研究人员采肝脏表达特异性AAV载体进行研究，给药动物5周后进行解剖，其转基因水平高的动物，载体主要分布于肝脏；转基因水平低或检测不到转基因产物的动物，载体主要分布于脾脏。推测可能是AAV与其抗体结合后形成抗体抗原复合物，与单核细胞表明的Fc受体结合，驱使载体分布于脾脏。此外，研究表明抗体与AAV的结合促进巨噬细胞对AAV的吞噬，由于灵长类动物肝脏内高比例的库普弗细胞，是其转基因水平低于小鼠的因素之一。

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