相信大家对血脑屏障（BBB）这个名词并不陌生，通俗来讲，血脑屏障就是大脑的“大门”。大脑作为人体的“机密重地”，掌控着人体的多项重要功能，血脑屏障能够把血液中可能存在的毒素、病原体等有害物质拒之门外，保护脑组织的安全。
由此看来，血脑屏障对保持脑组织内环境的基本稳定，对维持中枢神经系统正常生理状态具有重要的生物学意义。但不幸的是，受到严格把控的血脑屏障也成为了阻碍中枢神经系统（CNS）疾病治疗的一道天堑。
美国哈佛大学布列根和妇女医院神经外科系 Fengfeng Bei 团队在 Nature Biomedical Engineering 期刊在线发表题为：Variants of the adeno-associated virus serotype 9 with enhanced penetration of the blood-brain barrier in rodents and primates 的研究论文。
该研究报告了一种新型腺相关病毒（AAV）变体——AAV.CPP.16，在临床前动物试验中表现出比以前开发的运载工具更高效的递送效率，能够突破血脑屏障的限制，可用于治疗脑肿瘤（如胶质母细胞瘤）和中枢神经系统遗传疾病。
在过去二十年里，人类在基因治疗领域取得了一系列里程碑突破。基因治疗也逐渐成为当前最火热的新兴疗法之一，特别是腺相关病毒（AAV）已成为基因治疗的首选递送载体，也被公认为最有前景的递送载体。
在过往的研究中，科学家们已经发现了腺相关病毒（AAV）可以在某些情况下穿越血脑屏障，但通常情况下，AAV的这种穿越血脑屏障的递送效率较低，无法满足针对脑部的基因疗法的治疗需求。因此，Fengfeng Bei 团队致力于优化AAV，提高其越过血脑屏障的效率和传递药物的潜力。
在这项最新研究中，为了改进现有的AAV，研究团队将目标锁定在细胞穿膜肽（CPP）——一组已知能够穿过生物膜（如血脑屏障）的短肽。研究小组收集了大约100种细胞穿膜肽，并将它们插入到各种AAV中，然后对这些重组AVV逐个进行测试，以寻找最有效的。
紧接着，研究团队进一步检测了AAV.CPP.16的有效性，他们发现，AAV.CPP.16表现出较高的脑部神经元细胞、星形胶质细胞和脊髓神经元的感染亲和力。在安全性方面，虽然静脉注射AAV.CPP.16仍可感染外周脏器，如肝、肌肉、心脏和背根神经节等，但并未引起显著持续性肝脏毒性反应以及背根神经节退化变性。
那么，是什么原因导致AAV.CPP.16具有较高的跨越血脑屏障的递送效率呢？研究人员发现，AAV.CPP.16并非通过破坏性方式，而是显著提高上皮细胞的转胞吞作用，从而跨越血脑屏障。
总而言之，这项研究通过筛选细胞穿膜肽与不同AVV的组合，获得了一种具有高效跨血脑屏障递送能力的AVV变体——AAV.CPP.16。在小鼠和食蟹猴中，AAV.CPP.16表现出较高的大脑与脊髓的感染亲和力，并在小鼠恶性胶质瘤模型中表现出良好的治疗效果。这一研究为治疗胶质母细胞瘤等脑肿瘤和影响中枢神经系统的遗传疾病打开了新的大门。
资料来源：
1.https://www.nature.com/articles/s41551-022-00938-7
2.https://mp.weixin.qq.com/s/-0-p5O6esmLNDd_8Qm37iA
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