腺相关病毒（AAV）是一种常用的体内基因递送载体，是基因治疗的“黄金载体”。截至2025年1月，全球已有8款AAV基因疗法获批上市，219项AAV相关疗法正处于临床研究中（数据来源于医药魔方NextPharma)，发展势头迅猛。然而，AAV治疗也面临一个重大难题：患者通常仅能接受单次治疗——首次注射AAV后引发的免疫反应会显著削弱重复给药的效果。因此，如何实现AAV重复给药，已成为基因治疗领域亟待突破的瓶颈。
近日，暨南大学李雯和陈功教授团队在Molecular Therapy: Methods & Clinical Development杂志上发表了题为“Intracranial AAV administration dose-dependently recruits B cells to inhibit the AAV redosing”的文章，首次系统阐述了脑内高剂量AAV注射所诱发的免疫反应会显著抑制相同血清型AAV的再次给药，并深入探讨了其中的机制及应对策略。
研究背景
研究亮点
2. B细胞分泌的中和抗体是AAV重复给药的关键“拦路虎”
首次注射高剂量AAV后，B细胞通过产生大量中和抗体，显著抑制了后续同种血清型AAV的表达效率。而在B细胞缺陷小鼠（B6-Ighj KO mice）中，高剂量AAV注射虽仍能招募其他免疫细胞，但再次注射同型AAV并未受明显抑制。这提示B细胞及其产生的中和抗体在阻碍重复给药中扮演核心角色。
3. 更换AAV血清型或降低首次给药剂量可有效提升再次给药的效果
在不降低抗体滴度的情况下，将第二次AAV血清型由AAV5换为AAV9（或反之）即可绕过抗体中和，从而恢复AAV的转导效率。此外，若首次注射剂量足够低，也能避免触发大规模B细胞应答。
主要研究结果
1、脑内重复给药的抑制与剂量和时间高度相关
仅当首次AAV注射量较高且时间间隔大于14天时，第二次注射才会出现几乎“零转导”的情况；若首次剂量较低，或第二次注射间隔不足一周，AAV的再次转导效果仍可在一定程度上得以保持。
文章的图2 高剂量AAV的削弱效应具有时间依赖性，并在全脑范围内广泛存在。（A）第一轮高剂量AAV5（红色）以时间依赖的方式削弱了第二轮AAV5（绿色）的表达。（B-C）对第一轮AAV5（B）和第二轮AAV5（C）在不同时间间隔下的感染面积进行量化。（D-E）纹状体内注射高剂量AAV会削弱海马区中第二轮AAV的表达。（F-G）纹状体内注射高剂量AAV会抑制小脑中第二轮AAV的GFP表达。（H-I）对第二轮AAV5在海马区（H）和小脑（I）中的GFP表达进行量化。注意，纹状体内注射的高剂量AAV5会抑制在未接受第一轮AAV注射的脑区中第二轮AAV5的表达。
3、B细胞及其分泌的抗体是再次给药失败的关键
21天左右，脑实质尤其是侧脑室周围区（SVZ）和血管周围间隙（PVS）等处，大量检测到B220+、CD138+等B细胞亚群及浆细胞。体外中和实验表明，脑实质中的抗AAV5中和抗体滴度已足以阻断病毒转导。B6-Ighj KO小鼠缺失功能性B细胞后，高剂量AAV再次给药并未受阻；若更换第二次注射血清型（如AAV5→AAV9），同样能够躲避中和作用。
- 减少NAbs影响。以AAV5空衣壳作为诱饵，通过不同途径（眼眶后静脉窦、侧脑室和纹状体）捕获抗体，从而降低NAbs的影响。然而，该方法未能提升第二轮AAV的转导效果。
- 抑制趋化因子减少B细胞浸润。研究表明，抑制HDAC3可降低CXCL10的表达，从而减少B细胞募集。因此，在第一轮AAV注射后使用HDAC3抑制剂，但结果显示该方法不能显著提高第二轮AAV的转导效率。
- 更换血清型绕过免疫屏障。采用不同血清型的AAV可有效避免NAbs的影响。例如，第一轮使用AAV5，第二轮改用AAV9（或反之），均可恢复AAV的转导效果。然而，此策略临床应用成本较高，因需生产并检测两种不同的AAV载体。
- 降低首次AAV给药的剂量。减少第一轮AAV注射剂量可有效降低B细胞浸润，从而减少NAbs生成，使第二轮给药更具可行性。
文章图6 高剂量注射后提高AAV再给药效果的策略。（A-B）使用不同AAV血清型绕过中和抗体。在纹状体注射AAV5 GFAP104::tdTomato后的第30天，将AAV9 GFAP104::GFP注射到同一部位。第二轮注射后2周检测GFP和tdTomato的表达。第一轮接受纹状体注射PBS的小鼠作为对照。结果显示纹状体中GFP高水平表达，表明第二轮由AAV9（GFP，绿色）递送的转基因表达未受高剂量AAV5（tdT，红色）的影响。（C-D）将两轮注射的AAV血清型顺序颠倒，第一轮使用表达tdTomato的AAV9，第二轮使用表达GFP的AAV5。结果显示，第二轮AAV5（GFP，绿色）的转基因表达未被第一轮高剂量AAV9（tdT，红色）抑制。（E-F）量化结果显示，如果两轮使用不同的AAV血清型，无论第一轮是AAV5（E）还是AAV9（F），第二轮AAV（GFP）在第一轮接受高剂量AAV注射的纹状体中的表达与第一轮接受PBS注射的相当。
该研究清晰地证实，在脑内高剂量AAV注射后，激活的星形胶质细胞上调多种趋化因子，进一步招募B细胞入脑并分泌高滴度抗AAV的中和抗体，从而在相当长的时间内抑制相同血清型AAV的再次给药。与肌肉或肝脏类似，大剂量病毒同样可在中枢系统诱发明显的适应性免疫反应。如何避免在神经系统层面触发过强的免疫反应，是基因治疗重复给药方案设计的核心挑战之一。
- 降低首剂用量或更换血清型：对于有“多次给药”需求的脑内基因治疗，建议在治疗开始阶段评估是否有必要使用极高载量。如果可能，应选择足够又不过量的病毒剂量，或在后续治疗中更换血清型，以规避已形成的中和抗体。
- 针对B细胞的免疫调控策略：尽管目前多数临床项目尚未迫切需要多次脑内给药，但对特定神经退行性疾病或基因需动态表达调控的场景而言，能否适度抑制B细胞介导的免疫是关键。后续或可借鉴多发性硬化治疗中针对B细胞的药物方案（如抗CD20单抗），以提高二次给药效率。
- 对不同脑区、不同病毒载体的进一步探索：本研究揭示了血脑屏障整体保持完好，但脑-脑脊液屏障（BCSFB）渗透性升高，从而为外来免疫细胞入脑打开通路。这对其他脑区（皮层、海马等）的AAV治疗和其他病毒载体（如AAV8、AAVrh10）也具有参考价值。
