复制缺陷型单纯疱疹病毒载体介导的Kv7激活剂CA8?基因疗法通过关节腔途径治疗小鼠慢性疼痛的生物安全性与疗效研究

为解决慢性疼痛治疗中系统性药物副作用大、疗效有限的问题，研究人员开发了基于复制缺陷型单纯疱疹病毒(rdHSV)载体递送碳酐酶-8变异体(CA8?)的基因疗法。通过关节腔注射靶向激活Kv7电压门控钾通道，在小鼠模型中实现持续6个月的显著镇痛效果，且未观察到毒性或功能损伤。该研究为开发长效、精准的慢性疼痛治疗方案提供了新思路。

　　

慢性疼痛作为全球性健康难题，现有治疗方案常伴随阿片类药物成瘾、耐受性等严重问题。传统系统给药难以精准调控疼痛信号传导通路，而外周神经系统在慢性疼痛维持中的关键作用为靶向治疗提供了新机遇。在此背景下，美国迈阿密大学米勒医学院团队在《Molecular Therapy》发表研究，开发了一种突破性的基因疗法——利用复制缺陷型单纯疱疹病毒(rdHSV)载体递送工程化碳酐酶-8变异体(CA8?)，通过单次关节腔注射实现长效镇痛。

研究采用rdHSV载体构建技术，将CA8?与绿色荧光蛋白(GFP)通过T2A序列串联表达，通过CAG强启动子驱动。使用U2OS-4/27互补细胞系进行病毒生产，经PicoGreen和NanoOrange检测确保纯度。通过von Frey纤维和Hargreaves法分别评估机械痛阈和热痛阈，采用qPCR检测病毒基因组(gD)分布，并开展组织病理学分析。

非胰高血糖素样肽临床前安全性和有效性研究
通过关节腔注射rdHSV-CA8?，证实其能有效转导背根神经节(DRG)神经元。与阴性对照vHCA8?MT相比，高剂量(1E6 PFU)治疗组机械痛阈提升0.7-0.8g，热痛反应延迟3-4秒，疗效持续6个月，且未影响运动功能。

剂量反应与最小有效镇痛剂量
剂量梯度实验显示1E5 PFU为最小有效剂量(MED)，1E6 PFU被确定为无明显不良反应水平(NOAEL)。镇痛效果相当于人体每日口服>100mg吗啡当量，但无阿片类药物副作用。

生物分布与脱落实验
qPCR检测显示病毒DNA仅存在于注射关节及相邻肌肉/骨髓，14天后周边组织信号消失。唾液腺、血液和尿液中均未检出病毒脱落，证实局部给药的安全性。

非GLP组织病理学
28天时关节软骨结构完整，仅观察到轻度短暂性滑膜炎症反应，90天后完全消退。骨髓组织学与对照组无差异。

吗啡毫克当量估算
通过小鼠吗啡剂量-反应曲线换算，rdHSV-CA8?的镇痛效果相当于85-100mg/日人体口服吗啡剂量，且单次治疗即可维持半年疗效。

该研究首次证实rdHSV-CA8?通过激活Kv7通道延长神经元后超极化(AHP)，降低DRG神经元兴奋性。相较于传统Kv7小分子激活剂（如瑞替加滨）的全身毒性，局部基因治疗展现出独特优势。从转化医学角度看，该技术为骨关节炎等慢性疼痛提供了可临床操作的关节腔给药方案，其受限的生物分布特性大幅降低了基因治疗常见的免疫原性风险。研究者特别指出，CA8?通过降低内质网钙释放激活Kv7的机制，为开发新型钙调控镇痛靶点提供了理论依据。这项研究标志着慢性疼痛治疗从"症状控制"向"病因修正"的重要转变，为基因疗法在神经调控领域的应用开辟了新途径。