近(10)日，美國布萊根婦女醫院(Brigham and Women's Hospital, BWH)的研究人員開發一種帶有細胞穿透胜肽(Cell penetrating peptide, CPP)的腺相關病毒 (AAV)載體-AAV.CPP.16，研究顯示，在靈長類動物和囓齒類動物模型中發現，這款AAV載體可以比以往的載體更有效地穿過血腦屏障(BBB)，並可運用於遞送抗腫瘤療法治療膠質母細胞瘤(glioblastoma)小鼠。該研究發表於《Nature Biomedical Engineering》。
 
血腦屏障是基因療法的主要障礙，血腦屏障由細胞緊密的組成，可以防止血液中的毒素和病原體進入腦組織，但也阻擋了中樞神經系統(CNS)疾病療法進入大腦。
 
目前已經有科學家開發出可以穿透小鼠血腦屏障的AAV，但在臨床環境中AAV遞送基因療法治療中樞神經系統疾病的遞送效率仍然是一大挑戰。也因此布萊根婦女醫院的研究人員致力於開發能夠提高遞送效率的AAV，用來治療腦癌或中樞神經系統疾病。
 
研究人員運用一種已知能穿過血腦屏障的短鏈胺基酸─CPP，可攜帶無細胞滲透性的奈米粒子、化學分子、胜肽、蛋白質及反義寡核苷酸進入細胞，促使細胞吸收原本不能穿過細胞膜的分子，在先前體內和體外研究中，有些研究將化學物質和奈米顆粒與CPP結合，增強其穿越血腦屏障的能力。
 
研究團隊收集了100個在以往研究中曾與化學物質結合用於穿越血腦屏障的CPP，接著一一將CPP插入AAV衣殼(capsid)測試哪款CPP可以更有效地將療法傳遞到中樞神經系統。
 
研究人員測試至第16號時發現該AAV載體具有穿越血腦屏障的潛力，因此進一步在小鼠和非人類靈長類動物(NHP)中測試AAV.CPP.16，發現AAV.CPP.16跟之前的AAV相比，在不同品系的小鼠中，穿越血腦屏障的效率是6到249倍；而在石蟹獼猴(cynomolgus monkey)中，效率可增加5倍。
 
研究還證實，AAV.CPP.16可以將PD-L1抗體和HSV-TK1自殺基因遞送至小鼠大腦，並對膠質母細胞瘤進行系統性的基因治療。
 
研究團隊還發現，當AAV.CPP.16與抗體等其他治療方式結合時，可以用於治療更複雜的中樞神經系統疾病，如多形性膠質母細胞瘤(glioblastoma multiforme, GBM)，也顯示AAV.CPP.16可以廣泛用於多種中樞神經系統疾病治療。
 
研究人員表示，這種新型載體可以用來治療遺傳性疾病，並對於穿越血腦屏障治療中樞神經系統疾病非常有潛力，未來也有潛力運用於治療神經代謝疾病、溶小體儲積症(LSDs)。
 
參考資料：https://www.genengnews.com/topics/omics/gene-expression/gene-delivery/gene-delivery-aav-vector-exploits-cell-penetrating-peptide-to-better-reach-cns/
 
(編譯/李林璦)