近几十年来首个新型病毒载体！来自人类自身的指环病毒，可安全高效用于体内基因治疗

撰文 | 王聪

编辑 | 王多鱼

排版 | 水成文

在过去的几十年里，病毒已被转化为挽救生命的疗法，包括用于疫苗开发和癌症治疗。使用病毒来治疗人类疾病的最新进展是基因治疗——使用改造的病毒作为递送载体来替代或修复基因缺陷。

尽管这些基于病毒的疗法和疫苗改变了游戏规则，但它们也面临着许多障碍，尤其是病毒的免疫原性，限制了它们的治疗潜力。例如，FDA已经批准了几款基于腺相关病毒（AAV）的体内基因疗法，它们展示了对遗传疾病的安全有效治疗。然而，多达70%的人体内已存在AAV抗体，而那些即使没有AAV抗体的人在接受AAV基因治疗后也会产生抗体，这意味着AAV基因疗法只能使用一次，因此必须以足够高的剂量来尽量一次性产生足够的治疗效果，而高剂量AAV会显著增加副作用。而基于慢病毒（LV）的递送载体，会将递送的序列整合到人体基因组中，这可能具有致癌性的潜在风险。

如果我们能够利用人体中天然存在的病毒作为递送载体，有望解决当前基因疗法的安全性风险、无法重复给药以及耐受性差等问题。

Ring Therapeutics是一家由著名风投基金Flagship Pioneering孵化的生物技术公司，该公司目前已累计融资超过2.5亿美元，最近一轮融资是2023年3月完成的8650万美元C轮融资。

Ring公司的研究人员发现了一类名为指环病毒（Anellovirus）的多样化病毒大家族，它们构成了人类共生病毒组的大部分。指环病毒已经与人类共同进化了成千上万年，它们稳定地隐藏在人类多种组织的细胞内，而不会触发人体免疫系统。该公司致力于开发基于指环病毒的可编程递送平台，从而更安全高效地治疗人类的各种疾病。

2024年3月30日，Ring公司的研究人员在预印本平台 bioRxiv 上发表了题为：A novel functional gene delivery platform based on a commensal human anellovirus demonstrates transduction in multiple tissue types 的研究论文。

该研究报告了第一个基于人类共生病毒的基因递送载体系统——Anellovector。Anellovector在视网膜下给药后9个月内在小鼠眼睛中表现出持久表达，而通过脑室内 给药时，在小鼠大脑中表现出与AAV9相当的表达水平。该研究开发的新型病毒递送载体Anellovector具有提供安全、可重复给药和有效的治疗方法的巨大潜力，有助于扩大可编程基因药物的应用范围。

指环病毒（Anellovirus）是一类无包膜病毒，具有负义、环状、单链DNA的基因组，可感染脊椎动物，是人类共生病毒组中普遍存在的组成部分。人类指环病毒能够逃逸体液免疫反应，并且似乎是非致病性的（目前尚未发现该病毒家族与任何人类疾病关联）。这些特性，加上其巨大的基因组多样性和在人体内广泛组织分布，使指环病毒成为下一代基因药物递送载体的有力候选者。

Ring Therapeutics寻找新的人类病毒，可以在单个患者体内多次进行基因治疗，新的老鼠数据表明，他们似乎已经找到了一个可行的候选者。

研究团队基于Ring 公司的专有的人类指环病毒的Anellogy平台开发了一种新型病毒载体——Anellovector，并使用该载体成功地将基因（绿色荧光蛋白基因）递送到小鼠的视网膜中，在长达9个月的时间内稳定表达，没有任何毒性迹象。

Ring 公司的CEOTuyen Ong博士表示，我们通过开发基于人类共生病毒的全新递送载体系统，以解决当前基因药物递送面临的诸多障碍，而我们已经以惊人的速度实现了这一点。这项最新的研究表明，我们可以成功地利用指环病毒的特性来生成病毒载体——Anellovector，这也是几十年来第一个新型病毒载体。

该公司开发一种基于乙型指环病毒（Betatorquevirus）属的新型病毒载体——Anellovector。在这项研究中，研究团队测试了Anellovector向视网膜细胞传递表达绿色荧光蛋白（GFP）的基因的能力。在活体小鼠中，Anellovector成功将GFP基因递送到了视网膜细胞中，研究团队在3个月、6个月和9个月时测量了GFP表达水平。他们发现，虽然所递送的DNA拷贝数随着时间的推移而下降，但其表达水平在3-9个月之间保持稳定，且没有任何毒性迹象。

为了观察Anellovector如何与AAV载体进行比较，以及它们是否在眼睛以外的组织中发挥作用，研究团队将一剂AAV9载体（最常用的AAV载体之一）或Anellovirus注入两组小鼠的大脑左、右脑室，在注射后21天，Anellovirus载体与AAV9载体的表达水平大致相同。大脑切片显示，两组之间的表达水平也大致相同。这些研究表明，Anellovector对中枢神经系统中的细胞具有亲和性，并且其基因递送效率与常用的AAV9载体相当。

此外，Ring 公司还开发了Anellovector的生产系统——SATURN，SATURN系统使用自复制质粒将一个指环病毒的载体基因组包装到另一个的病毒衣壳中。该研究还显示，SATURN系统可以在几种不同指环病毒物种之间进行这种操作，因此可以利用多种不同的指环病毒。

Ring公司还表示，随着这项新的临床前研究的发布，Ring 公司正准备启动临床试验申请。此外，Ring 公司还在去年10月举行的的欧洲基因与细胞治疗学会2023年年会上分享了在非人类灵长类动物中进行的研究，成功使用Anellovector将基因递送到了视网膜。

论文链接：

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.27.586964v1