AAV-IKV 载体介导核心蛋白聚糖表达：青光眼基因治疗的新希望

为探究青光眼治疗新策略，研究人员用 AAV-IKV 载体开展研究，发现其可改善青光眼病理，或成新疗法。

　　青光眼，这个悄无声息的 “视力窃贼”，正严重威胁着全球无数人的视觉健康。原发性开角型青光眼（POAG）是成人不可逆失明的常见原因，全球约有 7600 万人受其困扰；而婴儿无晶状体性青光眼（IAG）也对婴幼儿的视力造成极大危害，每年约 30000 名婴儿因白内障手术后继发青光眼，面临失明风险。青光眼的主要特征包括视网膜神经节细胞（RGCs）及其轴突的丧失，这会导致视神经受损，而眼压（IOP）升高是其主要危险因素。虽然降低眼压的药物和手术能在一定程度上延缓病情发展，但青光眼依旧是导致视力障碍的重要原因，目前仍迫切需要更有效的治疗策略来调控眼压。

研究发现，青光眼患者房水或玻璃体液中转化生长因子 β2（TGFβ2）水平升高，它在细胞外基质（ECM）代谢和上皮 - 间质转化（EMT）中发挥重要作用，可导致小梁网纤维化，阻碍房水流出，进而升高眼压。而核心蛋白聚糖（decorin）作为 TGFβ2 的关键负调节因子，在青光眼患者房水中水平降低。此前研究表明，TGFβ2 - decorin 轴在青光眼病理生理过程中起重要作用，因此，针对这一轴的治疗可能为青光眼治疗带来新的突破。

在此背景下，来自塔夫茨大学医学院（Tufts University School of Medicine）和哈佛医学院（Harvard Medical School）的研究人员开展了一项极具意义的研究，相关成果发表在《Scientific Reports》上。

为了深入探究青光眼的治疗新策略，研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先是构建重组腺相关病毒（AAV）载体，包括携带 TGFβ2 的 AAV - IKV - TGFβ2^CS、表达 decorin 的 AAV - IKV - Decorin 和表达绿色荧光蛋白（GFP）的 AAV - IKV - GFP 等；其次，通过对小鼠和非人灵长类动物（NHP）进行前房注射，实现基因递送；然后利用组织处理、免疫染色、眼压测量等实验技术，对实验动物的眼部组织进行分析检测，观察相关指标的变化。

下面来看具体的研究结果：

1. AAV - IKV 介导的基因递送至小鼠眼前段：研究人员将 AAV - IKV - GFP 与 Nuc1 共注射到小鼠前房，结果发现，在小鼠的睫状体、虹膜、角膜、晶状体、角膜基质、小梁网和角膜内皮等部位均检测到 GFP 阳性细胞，甚至在角膜神经中也发现了 GFP 的存在。这表明 AAV - IKV/Nuc1 组合能够将转基因递送至小鼠眼前段的多种细胞类型和位置。
2. TGFβ2 介导的眼压升高：构建表达 TGFβ2 的重组 AAV - IKV 载体 AAV - IKV - TGFβ2^CS并注射到小鼠前房后，发现其能显著提高睫状体和小梁网中 TGFβ2 的表达水平。同时，与对照组相比，注射 AAV - IKV - TGFβ2^CS的小鼠眼压迅速升高，且这种升高呈剂量依赖性，一直持续到注射后 44 天。这说明 AAV - IKV - TGFβ2^CS注射的小鼠可作为测试 TGFβ2^CS介导眼压升高抑制剂的模型。
3. TGFβ2^CS诱导小梁网纤维化：对注射 AAV - IKV - TGFβ2^CS的小鼠小梁网进行染色分析，发现 α - 平滑肌肌动蛋白（α - SMA）和纤连蛋白的表达水平显著升高，表明 TGFβ2^CS可诱导小梁网纤维化。
4. AAV - IKV 介导的 decorin 递送抑制 AAV - IKV - TGFβ2^CS诱导的眼压升高：向小鼠前房注射 AAV - IKV - Decorin 后，可检测到其在睫状体中 decorin 的表达水平明显升高。进一步研究发现，虽然在注射初期，AAV - IKV - TGFβ2^CS和 AAV - IKV - TGFβ2^CS + AAV - IKV - Decorin 两组小鼠的眼压无明显差异，但在后续时间点，联合注射组的眼压持续降低，且与未注射组无统计学差异。这表明 decorin 的表达可降低 AAV - IKV - TGFβ2^CS小鼠的眼压。
5. decorin 抑制 TGFβ2^CS诱导的小梁网纤维化：研究发现，在 decorin 存在的情况下，小梁网处的 α - SMA 和纤连蛋白染色减少，说明 AAV - IKV 介导的 decorin 表达能显著抑制 TGFβ2^CS介导的小梁网纤维化。
6. decorin 抑制眼压介导的视网膜神经节细胞变性：通过对 RGCs 进行染色分析，发现 AAV - IKV - TGFβ2^CS + AAV - IKV - Decorin 注射组的 RGCs 数量明显多于 AAV - IKV - TGFβ2^CS注射组，表明 decorin 的表达可抑制 TGFβ2 介导的 RGC 死亡。
7. AAV - IKV 介导的基因递送至非人灵长类动物角膜：向非洲绿猴的前房注射 AAV - IKV - GFP 后，在注射后 14 天和 37 天，可在角膜中观察到 GFP 荧光，且眼压、眼部组织结构等各项指标与注射前相比无明显变化，这表明 AAV - IKV - GFP 与 Nuc1 联合使用在非人灵长类动物眼中耐受性良好，满足作为青光眼基因治疗候选 AAV 进一步研究的初步标准。

综合上述研究，研究人员得出结论：AAV - IKV 是一种有效的眼前段基因递送载体，可将 TGFβ2 递送至眼前段，导致眼压升高和小梁网纤维化，模拟青光眼和 IAG 的关键特征；而 AAV - IKV 递送的 decorin 能降低眼压、减轻纤维化并减少视网膜神经节细胞死亡，有望成为治疗青光眼和 IAG 的潜在疗法。不过，该研究也存在一定局限性，如未探讨已建立的眼压和纤维化是否能被逆转，且研究主要在小鼠中进行，未来还需进一步开展非人灵长类动物研究。尽管如此，鉴于 decorin 在眼中自然表达且此前已用于人体眼部研究无不良后果，该研究为青光眼的基因治疗提供了新的思路和方向，具有重要的科学意义和潜在的临床应用价值，值得进一步深入研究和探索。