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DMD基因治疗中AAV载体优化的研究进展

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杜氏肌营养不良症(Duchenne muscular dystrophy,DMD)是一种由抗肌萎缩蛋白(dystrophin)编码基因突变引起的进行性肌肉萎缩疾病,机体无法产生正常功能的dystrophin,最后由呼吸肌或心肌衰竭引发成年早期死亡.全身系统性基因治疗是最大程度治疗DMD的最有效方法.腺相关病毒(adeno-associated virus vector,AAV)是当前极具应用前景的基因治疗载体,在多种遗传性疾病的临床治疗中取得了前所未有的成功.然而,针对DMD的AAV载体基因治疗仍面临巨大挑战,包括无法容纳dystrophin全长编码序列,载体的肌肉靶向性不足且大量滞留在肝脏,AAV在体内大幅降解严重降低转导效率,机体对AAV衣壳蛋白产生免疫反应,AAV规模化制备的实施难度,以及安全性风险等.AAV载体优化旨在利用基因工程技术改变其相关特性以定制适用于DMD基因治疗的最佳载体.本文综述了 AAV载体优化的方向及策略,以期跨越DMD基因治疗的障碍.
Advancements in AAV vector optimization for DMD gene therapy
Duchenne muscular dystrophy(DMD)is a progressive muscle wasting disease caused by mutations in the gene encoding dystrophin,which prevents the body from producing functional dystrophin protein.Ultimately,respiratory or cardiac failure leads to early mortality in adulthood.Systemic gene therapy represents the most effective approach for treating DMD to the fullest extent.Adeno-associated virus(AAV)vectors are highly promising gene therapy vehicles and have achieved unprecedented clinical success in the treatment of various genetic disorders.However,AAV vector-based gene therapy for DMD still faces significant challenges,including the inability to accommodate the full-length dystrophin coding sequence,inadequate muscle targeting with substantial liver sequestration,substantial degradation and reduced transduction efficiency in vivo,immune responses against AAV capsid proteins,difficulties in large-scale AAV production,and safety concerns.Optimization of AAV vectors aims to utilize genetic engineering techniques to modify its relevant properties to tailor the optimal vector for DMD gene therapy.This review summarizes the directions and strategies for optimizing AAV vectors to overcome the barriers of DMD gene therapy.

Duchenne muscular dystrophygene therapyadeno-associated virus vectorgenetic engineeringmuscle targeting

张子莲、林坤章、徐富强、宋亚锋

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中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所,深圳市生物医药病毒载体重点实验室,国家药品监督管理局细胞和基因治疗药物病毒载体技术研究与评价重点实验室,广东省药品监督管理局病毒治疗制剂质控技术重点实验室,深圳 518055

北京体育大学中国运动与健康研究院,北京 100084

杜氏肌营养不良症 基因治疗 腺相关病毒载体 基因工程 肌肉靶向

国家自然科学基金项目国家自然科学基金项目广东省药品监督管理局病毒治疗制剂质控技术重点实验室项目

82071413822714382022ZDZ13

2024

生命科学
国家自然科学基金委员会生命科学部 中国科学院生命科学与生物技术局 中国科学院生命科学和医学学部 中国科学院上海生命科学研究院

生命科学

CSTPCD
影响因子:0.542
ISSN:1004-0374
年,卷(期):2024.36(3)
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