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该综述聚焦基因治疗在衰老干预中的进展，探讨 CRISPR-Cas9 等编辑技术及腺相关病毒（AAV）等递送系统，从基因组 / 表观遗传稳定、代谢稳态、免疫调节、衰老细胞 rejuvenation 等方面分析策略，展望临床挑战与前景。
基因治疗干预衰老的研究进展与策略
衰老表现为器官组织结构与功能渐进性衰退，伴随基因组不稳定、端粒缩短、表观遗传失调、代谢异常、免疫功能紊乱等分子细胞变化。基因治疗通过精准基因编辑和靶向递送系统，针对衰老的分子基础，为延缓衰老、促进健康寿命提供了变革性途径。
基因治疗技术的发展
基因治疗主要通过四种策略调控基因表达：
- 基因编辑：利用 CRISPR-Cas9、碱基编辑、Prime 编辑等技术精确修改基因组或调控基因表达。例如，碱基编辑技术可纠正 HBB 基因突变以治疗镰状细胞病，但存在脱靶效应和基因组稳定性挑战。
- 转录调控：通过催化失活的 Cas9（dCas9）融合转录抑制因子（如 KRAB）、激活因子（如 VP64、p65）或表观修饰酶（如 P300、DNMT3A）动态可逆地调控基因活性，无需永久基因改变。
- 基因替换与过表达：递送功能基因补偿缺陷或上调基因表达。如 Luxturna 通过递送正常 RPE65 基因至视网膜细胞，改善 RPE65 缺陷患者的视力，但面临免疫原性和基因表达长期稳定性问题。
- 基因沉默：利用小干扰 RNA（siRNA）、反义寡核苷酸（ASO）等抑制基因表达。例如，ASO 药物 Wainua 通过抑制 TTR 蛋白产生治疗淀粉样变性多发性神经病，但存在递送效率和作用持续时间的挑战。
基因递送系统的创新显著提升了靶向效率和安全性：
- 病毒载体：腺相关病毒（AAV）因非整合性和低免疫原性广泛应用，通过血清型优化可实现器官特异性递送，如 AAV-BI30 穿透血脑屏障靶向脑内皮细胞。但 AAV 包装容量有限（约 5 kb），且人群中预存中和抗体可能影响疗效。慢病毒载体（LV）携带容量大（8-10 kb）、整合稳定，适用于 CAR-T 等细胞治疗，但存在插入突变和致癌风险，免疫原性较高。
- 非病毒载体：脂质纳米颗粒（LNP）可高效封装 Cas9 mRNA 和 sgRNA，实现肝或免疫细胞靶向，但脂质成分可能引发炎症反应，稳定性和生物分布调控困难。外泌体具有低免疫原性、天然靶向性，可穿越生物屏障，但其大规模生产和纯化复杂昂贵。DNA 纳米机器通过结构优化提升生物相容性，展现可控负载和智能递送优势。
- 物理方法：电穿孔、微针阵列等为特定组织（如皮肤、免疫细胞）的基因治疗提供新途径，提高疗效并减少副作用。
基因治疗干预衰老的应用策略
- 基因组稳定与表观遗传重塑
基因组不稳定表现为 DNA 损伤积累、端粒缩短等。端粒酶逆转录酶（TERT）激活可延长端粒长度，改善衰老器官功能。例如，AAV9 或 CMV 载体递送 TERT 至老年小鼠，可延长多组织端粒，恢复毛密度、骨密度和肌肉质量，但需注意致癌风险。
表观遗传改变（如 DNA 甲基化、组蛋白修饰异常）驱动衰老。敲除组蛋白去乙酰化酶 KAT7 可减少肝衰老细胞 p15INK4b水平，改善代谢功能并延长小鼠寿命。递送异染色质维持因子（如 CLOCK、BMAL1、DGCR8、CBX4）至小鼠关节腔，可改善年龄相关软骨退化。靶向逆转录病毒元件（如 MMTV）的 CRISPRi 系统可减轻衰老相关关节退化。
- 维持能量代谢稳态
成纤维细胞生长因子 21（FGF21）可调节糖脂代谢、抵抗氧化应激。AAV1-FGF21 肌肉注射可逆转老年小鼠胰岛素抵抗、体重增加和认知 decline，延长健康寿命。
Klotho 蛋白（如 α-Klotho）协助 FGF 家族调控代谢。AAV9 递送 α-Klotho 至衰老加速小鼠（SAMP8）脑室，可改善认知和身体状况，减缓 DNA 甲基化时钟，减少神经炎症。联合递送 FGF21、α-Klotho 和可溶性转化生长因子 β 受体 2（sTGFβR2）可同时改善多种衰老相关疾病症状。
- 免疫调节
慢性炎症与衰老密切相关。靶向 cGAS-STING 通路的基因治疗可抑制炎症。例如，LV 递送 Sirt5 可通过去琥珀酰化 TBK1 抑制下游促炎反应，改善老年小鼠骨骼肌功能。LV 递送 IκB-α 突变体（DNIκB-α）至下丘脑可抑制 NF-κB 激活，逆转肌肉萎缩并延长寿命。
IgG 积累促进组织炎症和衰老。反义寡核苷酸（ASO）靶向 IgG 回收受体 Fcgrt 可减少老年小鼠组织 IgG 水平，改善葡萄糖耐量和器官衰老，但需警惕感染风险。
- 衰老细胞 rejuvenation
衰老细胞积累是衰老的核心驱动因素。调节细胞周期可促进衰老细胞年轻化。LV 递送 SIRT2 至老年小鼠心脏，可抑制细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂 CDKN2B，改善心肌细胞衰老。周期性诱导 Foxm1 过表达可促进 HGPS 小鼠组织再生，延长最大寿命 28%，但需关注肿瘤风险。
Yamanaka 因子（OSKM）可重塑表观遗传，促进衰老细胞 rejuvenation。AAV9 或转基因小鼠周期性表达 OSKM 可激活组织干细胞，延缓器官退化，如改善皮肤、肾脏、肌肉等功能，但存在细胞身份改变和畸胎瘤风险。CRISPR 激活筛选发现 SOX5 可激活 HMGB2，延缓关节软骨细胞衰老，且不改变细胞身份，安全性较好。
临床转化的挑战与机遇
基因治疗在衰老干预中已进入临床探索阶段，如 AAV-hTERT 的 I 期临床试验（NCT04133649）评估安全性。但面临多重挑战：
- 安全性问题：整合型载体（如 LV）可能导致插入突变，OSKM 等因子可能激活原癌基因，需长期监测和技术优化。
- 免疫反应：载体可能引发肝毒性和免疫排斥，高剂量系统性递送增加毒性风险，需开发低免疫原性载体和免疫调节策略。
- 器官异质性：衰老在不同器官具有特异性，需结合系统调节与靶向治疗，利用多组学技术制定个性化方案。
- 伦理与成本：需建立伦理框架，解决基因治疗的可及性和高成本问题，提升生产 scalability。
未来，基因治疗需与干细胞疗法、小分子干预等结合，利用 AI 和高通量筛选挖掘新靶点，开发更精准的编辑工具和递送系统，推动从基础研究向临床应用的转化，为实现健康老龄化提供新范式。
