眼科疾病一直是rAAV基因治疗的前沿领域。截至2023年12月，已有78项临床试验正在进行或已完成，旨在研究rAAV在治疗眼科疾病中的应用（图1）。其中，15%的试验针对新生血管性年龄相关性黄斑变性（neovascular AMD），14%的试验与莱伯先天性黑蒙2型（LCA2）相关。超过60%的试验处于早期阶段（Ⅰ期和Ⅰ/Ⅱ期），主要关注治疗的安全性；此外，15%的试验已进入Ⅲ期阶段，与2019年之前的分析相比，数量有了显著增加。在这些试验中，rAAV2是最常用的血清型，成为基因治疗的主导载体。
图1 基于rAAV的眼科基因治疗临床试验分析。通过检索ClinicalTrials.gov，共筛选出78项基于rAAV的眼科基因治疗相关临床试验（包括正在进行和已完成的）。需要注意的是，该图表特别筛选了同一疾病类别中、处于相同研究阶段的不同研究药物（即，如果某一特定研究药物涉及多个处于同一阶段的试验，则仅统计一次）。因此，这一图表提供的是一个经过筛选的视角，并未涵盖rAAV眼科基因治疗临床试验的全部数据。
遗传性视网膜疾病（IRDs）
IRDs是一类具有高度遗传异质性的疾病，可导致视力逐渐丧失，最终发展为失明。目前，尚无针对IRDs的有效治疗手段。然而，基于rAAV的基因治疗为恢复视网膜功能提供了有前景的解决方案，这种方法可以通过递送缺陷基因的功能性拷贝、引入治疗性基因，或直接编辑基因组DNA以纠正突变，从而实现治疗目标。已有多项临床试验正在进行或已完成，为患者带来了希望。
在LCA2的AAV基因治疗中，最重要的突破是voretigene neparvovec-rzyl（商品名：Luxturna）的开发，这是一种携带RPE65基因功能拷贝的AAV2载体，也是首个获美国FDA批准用于治疗遗传性疾病的基因疗法。在一项具有里程碑意义的Ⅲ期研究中，共有31名与RPE65相关的IRD患者参与了试验。研究结果显示，voretigene neparvovec显著改善了患者的功能性视力。干预组患者在接受治疗后1年的多亮度移动性测试（MLMT）得分平均提高了1.8个光级，而对照组仅提高了0.2个光级（p=0.0013）。此外，65%的接受治疗的患者在最低光级下达到了最大改善。值得注意的是，该疗法未报告与产品相关的严重不良事件。这些改善效果在后续的3至4年长期随访中得以持续保持，进一步证明了voretigene neparvovec在安全性和疗效上的可靠性。
RPGR基因突变是X连锁视网膜色素变性（XLRP）最常见的原因。XLRP主要影响男性，表现为光感受器和RPE细胞功能受损，导致视力的逐渐下降。近年来，针对RPGR基因的AAV基因治疗取得了显著进展，目前已有多项临床试验正在进行。其中最具代表性的是一项Ⅰ/Ⅱ期研究，使用AAV8载体递送经过密码子优化的RPGR基因（AAV8-RPGR）。初步结果显示，该疗法具有良好的安全性和潜在的疗效，多名参与者的视力和视网膜敏感性均有所改善。重要的是，该疗法具有良好的耐受性，未观察到剂量限制性毒性。此外，XIRIUS基因治疗试验的事后分析以及XOLARIS XLRP自然病史研究显示，一些患者在接受cotoretigene toliparvovec（BIIB112/rAAV8-RPGR）视网膜下注射后，视网膜敏感性和低亮度视力在12个月内表现出持续的改善。然而，Ⅱ/Ⅲ期XIRIUS试验未能达到主要终点，即治疗后12个月内，通过微视野检查（10-2网格）在16个中心点中至少5个点的视力提高7 dB以上。目前，其他临床试验正在积极探索不同的AAV载体，以进一步优化RPGR基因治疗在XLRP中的疗效。一项Ⅰ/Ⅱ期试验（NCT03252847）研究了AAV5-hRKp.RPGR在与RPGR相关的XLRP男性患者中的效果，研究结果表明，该疗法安全且耐受性良好，未观察到剂量限制性事件，大多数不良事件为短暂性且与手术操作相关。在治疗第26周，与对照组相比，治疗组的视网膜敏感性和功能性视力均有改善，第52周也观察到了类似趋势。这些结果支持进一步的Ⅲ期临床试验研究。
由核受体亚家族2组E成员3（NR2E3）基因突变引起的常染色体隐性视网膜色素变性以光感受器退化为主要特征，导致视力逐渐丧失。NR2E3基因在维持视杆细胞和视锥细胞的平衡中发挥关键作用，其突变可能导致夜盲、周边视力下降，最终影响中心视力。针对NR2E3相关RP和视紫红质（RHO）相关RP的基因治疗药物OCU400（AAV5-hNR2E3），在Ⅰ/Ⅱ期临床试验中共招募了18名受试者。研究结果表明，低剂量和中等剂量治疗具有相对良好的安全性，大多数不良事件在几周内得到缓解。疗效方面，86%的RHO相关RP受试者在视觉功能上表现出稳定或改善，在移动性测试中亮度级别提升了多达3个等级。然而，对于NR2E3突变的受试者，尚未观察到显著改善。这些结果需要进一步研究和验证。
与磷酸二酯酶6B（PDE6B）相关的视网膜色素变性由PDE6B基因突变引起，该基因编码视杆细胞cGMP磷酸二酯酶的β亚单位。PDE6B基因的突变会导致视杆细胞功能障碍和退化，表现为视力的逐渐丧失，早期症状包括夜盲和周边视力下降，最终可能发展为完全失明。基于AAV5载体的基因治疗药物CTx-PDE6b在Ⅰ/Ⅱ期临床试验中的12个月随访结果显示，该疗法在所有17名患者中均具有良好的耐受性。在病情相对较轻的六名患者中，接受较高剂量治疗的亚组在多个临床终点上表现出显著的视觉功能改善，包括最佳矫正视力、视野范围、微视野检查结果，以及光学相干断层扫描（OCT）显示的视网膜结构改善。这些结果为该疗法的进一步临床开发提供了有力支持。
另一个正在开发基因治疗策略的遗传性视网膜疾病是由MER酪氨酸激酶（MERTK）基因突变引起的疾病。MERTK在RPE的吞噬作用中起关键作用，其功能缺失会导致光感受器退化，最终引发视网膜色素变性。这种常染色体隐性遗传疾病约占视网膜色素变性病例的3%。一项Ⅰ期研究评估了通过眼底注射递送rAAV2-VMD2-hMERTK的安全性，受试者为6名患者，给药剂量分别为150μL和450μL。在长达2年的随访中，结果显示该治疗安全性良好，未观察到与基因载体相关的重大并发症，尽管部分患者出现了轻微的眼部不适。在疗效方面，3名患者在手术后视力有所改善，但其中2名患者在2年时失去了这种改善。这表明该治疗可能具有一定的效果，但临床表现存在不确定性。
视黄醛结合蛋白1（RLBP1）基因的双等位基因突变会导致罕见的常染色体隐性视网膜营养不良，包括视网膜色素变性及其他相关疾病，主要特征为夜盲、暗适应时间延长，以及视力逐渐丧失。目前，报道了约160例病例，主要集中在瑞典和加拿大。由于缺乏自然病史研究，对疾病进展的了解有限，患者预后仍然不理想。目前正在开展针对CPK-850的临床试验。这是一种基于AAV的基因治疗，旨在验证其在人体中的应用效果。研究通过单次眼底注射，评估CPK-850的最大耐受剂量，并探讨其在改善RLBP1相关RP患者视觉功能方面的安全性和潜在疗效。截至目前，该试验暂未公布明确的研究结果。
除了基因替代或基因编辑方法外，光遗传学等独立于遗传突变的治疗策略也被用于研究治疗视网膜色素变性。光遗传学通过将光敏蛋白引入存活的视网膜细胞（如双极细胞或神经节细胞），使这些细胞能够对光刺激产生反应。借助外部光源，这些经过修饰的细胞可以被激活，从而有可能恢复光感受器退化患者的视力。在一项针对RP患者的开创性临床试验中，患者接受了递送光遗传学基因的载体GS030-DP（rAAV2.7m8-CAG-ChrimsonR-tdTomato）治疗，并通过工程化眼镜提供光刺激。结果显示，患者能够感知、定位、计数并触摸各种物体。同时，多通道脑电图记录显示治疗眼在视觉皮层上方检测到与物体相关的活动。近期的研究进展包括一项2b期临床试验的初步结果，试验中使用编码视蛋白的MCO-010（通过rAAV2载体），通过玻璃体内注射递送至RP患者，特异性靶向ON双极细胞。结果令人鼓舞，该干预显著改善了患者的视力，且未报告严重的眼部或全身不良事件。这些研究结果表明，光遗传学策略在治疗RP导致的视力丧失方面具有创新性和潜在的有效性。此外，这种策略还可能适用于其他眼科疾病的治疗，以及不同致盲原因的干预。
基因替代疗法策略通过rAAV载体递送编码CNGA3或CNGB3的基因，已在多种动物模型中成功进行概念验证，结果显示能够恢复视锥细胞的功能。在评估AAV8.CNGA3基因治疗针对CNGA3相关全色盲的临床试验中，九名患者接受了单次不同剂量的眼底注射，并进行了12个月的随访，结果表明治疗具有良好的安全性，未发生严重不良事件，所有治疗眼均显示视锥细胞功能改善，平均视力提高了2.9个字母，对比敏感度平均增加0.33 log单位，显示出该疗法对治疗此类疾病的潜在益处。
在一项关于CNGA3相关全色盲基因治疗后皮层可塑性的研究中，两名成年患者显示了轻微的改善，包括光敏感度降低和周边视力增强，其中一名患者获得了检测红光的能力。功能性磁共振成像（fMRI）分析显示，治疗眼的感受野大小有所缩小，表明皮层发生了一定程度的适应。然而，未观察到特定颜色相关皮层区域的激活，这可能是由于视锥细胞功能未完全恢复，或是成人皮层处理新输入的视锥细胞信号存在难度。
一种新兴的多模态研究方法表明，基因治疗可以在10至15岁患有CNGA3和CNGB3相关全色盲的儿童中激活休眠的视锥细胞介导通路，恢复视锥细胞的功能。在接受了表达密码子优化人类CNGA3基因的rAAV载体治疗（启动子为PR1.7视锥视蛋白启动子，载体名称为rAAV2tYF-PR1.7-hCNGAco）的四名患者中，有两名患者在治疗后视锥细胞介导的视觉功能和视觉皮层的视网膜拓扑结构显著改善，而未治疗对照组未观察到类似效果。这些证据表明基因治疗可在儿童时期诱导神经可塑性，并部分恢复视锥细胞功能。
2020年，一项具有里程碑意义的临床试验启动，通过眼底注射递送CRISPR/Cas9系统（EDIT-101），旨在去除LCA10患者视网膜细胞中的CEP290突变。这是一项Ⅰ/Ⅱ期、开放标签、单剂量递增研究，共招募了14名3岁及以上因IVS26变异导致CEP290相关LCA10的患者。主要研究目标是评估治疗的安全性，结果显示未观察到严重不良事件或剂量限制性毒性效应。在12名成人和2名儿童中，有64%的患者在关键的次要指标上取得了显著改善，包括最佳矫正视力、视网膜敏感性和移动性测试得分。此外，6名患者在与视力相关的生活质量上也表现出改善。这些结果为进一步研究CRISPR/Cas9体内基因编辑技术治疗由IVS26变异引起的遗传性视网膜疾病提供了有力支持。
XLRS的基因治疗旨在将RS1基因的功能拷贝递送至受影响的视网膜细胞。目前已有多项临床试验评估了相关基因治疗的安全性和疗效。在一项Ⅰ/Ⅱa期临床试验中，9名男性XLRS患者接受了玻璃体内递送的AAV8-RS1治疗，剂量分别为1.0×10^9、1.0×10^10或1.0×10^11 vg/眼。研究结果显示，该疗法总体耐受性良好，与剂量相关的炎症可以通过使用皮质类固醇得到有效控制。尽管未检测到针对RS1的抗体，但随着剂量增加，抗AAV8的系统性抗体水平有所升高。在一名患者中，视网膜腔隙曾暂时闭合，这提示需要进一步优化剂量和免疫抑制方案，以提升治疗的安全性和有效性。
一种新的治疗XLRS的方案ATSN-201正在被开发。该疗法采用一种新型AAV.SPR衣壳，用于高效特异性递送RS1基因至视网膜，尤其是靶向通常发生劈裂腔隙的中央视网膜区域。AAV.SPR衣壳能够从眼底注射点向侧方扩散，因此无需直接注射至黄斑这一敏感区域，从而减少视网膜损伤的风险。在正在进行的Ⅰ/Ⅱ期LIGHTHOUSE研究中，ATSN-201显示出良好的安全性，未报告严重不良事件。在首批接受治疗的3名患者中，有2人在给药后8周内显示出视网膜劈裂的显著改善，这种改善持续至24周。这些结果表明，ATSN-201有潜力成为一种安全有效的XLRS治疗方案。
在体外和体内模型中，研究者已尝试通过基因替代策略，利用rAAV2递送功能性CYP4V2基因，成功恢复基因功能。一项临床研究评估了NGGT001（一种基于AAV的基因治疗方案）用于治疗BCD的疗效和安全性。结果显示，治疗后9个月内，患者的平均视力提高了12.8 ± 3.7 ETDRS字母，其中46%的患者视力提升超过了15个字母。此外，该疗法耐受性良好，仅观察到与眼底注射相关的轻微、自限性不良事件，未发生眼内炎症。
在另一项使用rAAV2/8-hCYP4V2进行BCD基因治疗的试验中，结果同样令人鼓舞：77.8%的治疗眼在治疗第180天时显示出最佳矫正视力的改善，平均提升9.0 ± 10.8个字母；到第365天，80%的治疗眼进一步改善，平均增加11.0 ± 10.6个字母。研究中共记录了73起治疗过程中出现的不良事件，但大多数为轻度至中度，并未观察到严重的治疗相关不良事件或免疫毒性。值得注意的是，在未治疗的对侧眼也观察到了轻微的BCVA改善。这一现象在此前几项IRD基因治疗临床试验中也有类似报告，可能与以下因素相关：视觉皮层的激活、大脑的可塑性反应，或基因载体扩散至对侧眼的影响。这些发现为BCD基因治疗的进一步研究提供了重要支持。
常见获得性或多因素视网膜疾病
基因添加疗法通过rAAV递送相关基因，有望提供持续的内源性生物因子，从而避免重复眼内注射，因此，针对地理性萎缩和新生血管性AMD的rAAV基因治疗正在成为研究热点。
地理性萎缩是一种与AMD相关的晚期且不可逆的黄斑区病变。它是干性AMD的一种表现形式，主要特征是RPE、光感受器细胞以及脉络膜毛细血管的萎缩和丢失，这种病变通常表现为外层视网膜的进行性萎缩，导致患眼视力逐渐下降，直至中心视力不可逆性丧失。GA的病变区域形状不规则，类似地图，因此得名“地理性萎缩”。GT005 是一种一次性基因治疗方案，利用rAAV2递送编码补体因子I（CFI）的基因，旨在通过眼底注射治疗AMD继发的GA。在GT005的Ⅰ/Ⅱ期FOCUS研究中，结果显示该疗法的耐受性良好，并在少数患者中减缓了GA的进展。基于这些初步结果，又启动了两项更大规模的Ⅱ期试验，EXPLORE和HORIZON，以评估GT005在更广泛人群中的疗效，包括携带高风险CFI基因变异的患者。早期数据显示，GT005可能在遗传易感患者中减缓病变进展。然而，尽管结果令人鼓舞，进一步分析认为该疗法未能满足继续开发的效益-风险标准，因此GT005的开发已被终止。
类似地，OCU410 基因治疗使用AAV载体，通过眼底注射递送RAR相关孤儿受体A（RORA）基因，以治疗干性AMD。RORA基因参与脂质代谢和炎症调节。OCU410目前正在进行Ⅰ/Ⅱ期临床试验，这是一个开放标签、剂量探索研究。试验设置了低（2.5×10^10 vg/mL）、中（5×10^10 vg/mL）和高（1.5×10^11 vg/mL）三个剂量水平，所有剂量队列均已完成给药。试验的主要目标是评估安全性，次要目标是探索该疗法在减缓GA进展方面的潜在疗效。目前长期研究仍在进行中，目的是监测视力保护和疾病进展的情况。
另一种针对新生血管性AMD的基因添加疗法，利用rAAV2通过玻璃体内或眼底注射递送sFlt-1基因，该基因的表达产物是VEGF的抑制蛋白，由Flt-1（VEGF受体1）的第2结构域与人类免疫球蛋白G1的Fc片段融合而成。在Ⅰ期剂量递增试验中，玻璃体内注射rAAV2-sFlt-1在52周随访中表现出良好的安全性和耐受性，但其sFlt-1的表达水平和治疗效果存在差异，这种差异可能与抗渗透性和抗AAV2血清抗体的存在有关。在Ⅰ期和Ⅱa期随机对照试验的合并分析中，相同载体通过玻璃体内注射给药，在老年患者中显示出良好的耐受性。试验暂未观察到显著的视力改善。
RGX-314是一种利用rAAV8递送编码抗VEGF单克隆抗体片段的基因疗法，通过眼底注射治疗新生血管AMD。在Ⅰ期ASCENT试验的初步评估中，该疗法显示出良好的安全性和耐受性。研究发现，治疗的有效性与剂量相关，部分患者在治疗后长达18个月无需额外的抗VEGF注射。
ADVM-022是一种通过玻璃体内注射，使用工程化的AAV2.7m8载体递送编码aflibercept蛋白cDNA的基因疗法。Aflibercept蛋白是一种阻断VEGF信号通路的可溶性诱饵蛋白。在Ⅰ期OPTIC试验中，92周随访数据显示，超过80%的患者在接受治疗后不再需要额外的抗VEGF注射。该疗法不仅表现出良好的安全性，还在治疗效果和持续性方面展现出显著优势，为新生血管AMD的治疗带来了潜在的变革。
4D-150是一种针对湿性AMD和糖尿病性黄斑水肿（DME）的基因疗法，利用工程化的R100 AAV衣壳，通过玻璃体内注射高效感染整个视网膜，递送表达aflibercept和VEGF-C抑制性RNAi的双重转基因载体，靶向VEGF A、B、C及胎盘生长因子（placental growth factor, PIGF）。在Ⅱ期PRISM试验中，共有51名高治疗负担（在之前的12个月里，平均接受了10次抗VEGF注射）的湿性AMD患者参与研究，接受高剂量（3×10^10 vg/眼）或低剂量（1×10^10 vg/眼）的4D-150治疗或aflibercept注射作为对照。结果显示，4D-150疗法具有良好的安全性，未发生显著眼内炎症，并成功减少了类固醇的使用。在高剂量组中，患者年度抗VEGF注射率减少了89%，其中84%的患者仅需0次或1次补充注射，63%的患者在24周内无需任何额外注射。此外，患者的视力和中心视网膜厚度（CST）均保持稳定。基于这些积极结果，该疗法计划在2025年第一季度启动Ⅲ期试验。
与新生血管性AMD类似，RGX-314也正在开发用于治疗糖尿病患者。在正在进行的Ⅱ期ALTITUDE试验中，通过脉络膜上注射给药，RGX-314在两个剂量水平的50名患者中显示了良好的安全性，未报告任何与药物相关的严重不良事件。治疗一年后，接受高剂量治疗的患者中有70.8%在糖尿病视网膜病变严重性评分（DRSS）上改善了至少1级，而对照组仅为25%。此外，该疗法将威胁视力事件的风险降低了89%，且没有接受治疗的患者在DRSS评分上恶化2级或以上，而对照组这一比例为37.5%。目前，RGX-314在DME中的应用也在进一步开发中。
此外，ADVM-022也正在DME患者中开展研究，通过玻璃体内注射评估其安全性和疗效（INFINITY试验）。然而，一名接受高剂量（6.0×10^11 vg/眼）治疗的患者出现了低眼压的严重不良事件。在接受高剂量治疗的12名患者中，有5人在治疗后的16至32周内经历了额外的不良事件，包括快速且临床相关的眼内压下降，这些不良事件对类固醇治疗无反应。其中一例严重不良事件发生在高剂量组患者治疗后30周，使得试验申办方暂停试验并进行进一步分析。尽管如此，早期试验（如湿性AMD的OPTIC研究）显示，ADVM-022显著降低了治疗负担，且总体耐受性良好。然而，研究揭示了DME和新生血管性AMD患者之间的显著差异，尤其是在低剂量（2.0×10^11 vg/眼）和高剂量（6.0×10^11 vg/眼）水平下的表现也存在明显不同。这表明，湿性AMD和DME可能具有不同的病理生理机制及相关风险因素。
目前，尽管ADVM-022的剂量限制性毒性的确切原因尚不明确，但推测与DME患者常见的基础疾病有关。DME患者通常伴有严重的血管病变，这可能引发炎症因子增加，导致血管通透性升高和血-眼屏障受损。一项研究发现，编码抗VEGF基因的AAV2.7m8载体在小鼠视网膜中对血管鞘病理具有剂量依赖性影响，这与人类的血管炎表现类似，血管炎症通常伴有免疫细胞浸润。这表明，在接受ADVM-022治疗的患者中观察到的严重不良事件，可能是基础疾病引发的炎症加剧和VEGF功能抑制共同作用的结果，这种双重影响可能随着时间的推移加重疾病相关的炎症反应。
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