視網(wǎng)膜位于眼球后部，負責感知光線并向大腦傳輸視覺信息。它由分布在三個核層中的多種類型的神經(jīng)元組成，以產(chǎn)生復雜的視覺輸出。外核層中的感光細胞（視桿細胞和視錐細胞）將光轉(zhuǎn)化為神經(jīng)信號。內(nèi)核層中的雙極細胞、水平細胞和無長突細胞負責調(diào)節(jié)和傳遞視覺信號。神經(jīng)節(jié)細胞層中的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞 (RGC) 投射長軸突，并向大腦目標腦區(qū)發(fā)送視覺信息以實現(xiàn)視覺感知。
目前，全球有超過22 億人患有視力障礙或不可逆轉(zhuǎn)的視力喪失。視網(wǎng)膜退行性疾。ㄇ喙庋?、年龄相箙Q曰瓢弒湫裕ˋMD）、糖尿病性視網(wǎng)膜病變和多種遺傳性視網(wǎng)膜變性（IRDs），是導致不可逆視力喪失和失明的主要原因，然而，目前的治療策略只能緩解尚無明確有效的治療方法。許多形式的視力損失具有遺傳性，且由于視網(wǎng)膜被封閉在眼睛內(nèi)，處于相對免疫豁免的環(huán)境中，因此，開發(fā)有效的針對視網(wǎng)膜的基因療法是治療單基因和多因素視網(wǎng)膜疾病的一種有前途且快速發(fā)展的策略。
視網(wǎng)膜細胞類型及主要視網(wǎng)膜疾病類型（PMID: 38105897）
遞送工具是視網(wǎng)膜基因療法的關鍵，這些基因遞送載體對于將治療基因有效且特異性地遞送到靶細胞中至關重要，作為一種安全的、有潛力的應用載體，重組腺相關病毒載體（recombinant Adeno-associated virus, rAAV）在治療遺傳性視網(wǎng)膜疾病中具有很好的應用前景。
AAV血清型的選擇
早期研究發(fā)現(xiàn)，基于不同的注射方式，針對不同的視網(wǎng)膜細胞類型，AAV1、AAV2、AAV5、AAV8、AAV9等血清型被報道可感染視網(wǎng)膜細胞，目前大多數(shù)的臨床試驗中，AAV2、AAV8、AAV5野生型血清型使用較多。除了天然存在的血清型外，科學家們通過對血清型衣殼改造，開發(fā)出一系列工程化AAV血清型，以提高對視網(wǎng)膜細胞的轉(zhuǎn)導能力及特異性。如Anc80L65基于視網(wǎng)膜下腔注射（subretinal injection, SR）對視網(wǎng)膜感光細胞具有較強的親和力；AAV2.7m8、AAV2.NN通過玻璃體腔注射（intravitreal injection, IVT）能夠穿過內(nèi)界膜（ILM）物理屏障實現(xiàn)全視網(wǎng)膜感染；AAV-shH10Y基于IVT途徑可以較高效特異性靶向視網(wǎng)膜muller細胞。
此外，瑋美基因基于特有的AAV血清型篩選平臺，開發(fā)了四種通過玻璃體腔注射高效且特異靶向視網(wǎng)膜不同細胞的AAV血清型，以更安全更高效地方式實現(xiàn)精準遞送研究視網(wǎng)膜疾病。
AAV-GC01 & AAV-GC02：玻璃體腔注射高效特異靶向RPE
NHP結果，玻璃體腔注射，5E11vg/eye，50μl（圖片來源：瑋美基因）
小鼠結果，玻璃體腔注射（圖片來源：瑋美基因）
AAV-GC03：玻璃體腔注射高效感染視網(wǎng)膜各細胞層（RGC和INL）
小鼠結果，玻璃體腔注射，0.5-1E10vg/eye（圖片來源：瑋美基因）
AAV-GC13：玻璃體腔注射高效特異感染感光細胞層
小鼠結果，玻璃體腔注射（圖片來源：瑋美基因）
九游會j9生物已拿到上述四種AAV血清型的獨家官方授權，助力高效精準靶向視網(wǎng)膜不同細胞的遞送需求。歡迎大家咨詢~
特異性啟動子的選擇
除了上述提到的基于AAV血清型嗜性外，亦可以借助細胞特異性啟動子完成特異性靶向操作。如對于RPE的特異性感染可以借助hBEST1特異啟動子實現(xiàn)，hRHO可以實現(xiàn)視桿細胞的感染，GFAP /GfaABC1D可以用于視網(wǎng)膜muller細胞的特異性感染。
注射方式的選擇及AAV注射量
目前，根據(jù)目的及靶向視網(wǎng)膜細胞層的不同，AAV介導的視網(wǎng)膜基因治療主要遞送途徑包括，視網(wǎng)膜下腔注射（subretinal injection, SR）和玻璃體腔注射（intravitreal injection, IVT）。
視網(wǎng)膜下腔注射（subretinal injection, SR）是指將AAV輸送到視網(wǎng)膜色素上皮細胞層（RPE）和感光細胞外段之間的空間。大量研究證明SR注射對于視網(wǎng)膜外層轉(zhuǎn)導非常有效，主要感染RPE和感光細胞，然而SR注射會不可避免地將感光層和RPE層分離，損害感光細胞，感染區(qū)域有限，存在視網(wǎng)膜脫離等潛在并發(fā)癥，且需要全身麻醉，風險大、費用高、恢復時間長。一般小鼠視網(wǎng)膜下腔注射所需體積在0.5-1μl左右，AAV病毒量在0.5-1E10vg/眼。
玻璃體腔注射（intravitreal injection, IVT）是將AAV輸送到玻璃體腔中，手術更簡單，沒有視網(wǎng)膜脫離的風險，并且能夠分散在整個視網(wǎng)膜中，主要感染RGC和視網(wǎng)膜內(nèi)核層的一些細胞，基于工程化AAV的不斷開發(fā)，一些改造后的AAV可以通過IVT途徑或高效或特異感染視網(wǎng)膜感光細胞和RPE。然而IVT相較于SR注射更易誘發(fā)免疫反應，且ILM限制作用，AAV注射到玻璃體腔會被稀釋，以及視網(wǎng)膜外層靶細胞的長距離，都是玻璃體腔注射遞送AAV所面臨的一些障礙，因此提示需要更高濃度的AAV載體。一般小鼠玻璃體腔注射所需體積在1-2 μl左右，AAV病毒量在0.5-1E10vg/眼。
視網(wǎng)膜下腔注射與玻璃體腔注射（PMID: 33510064）
客戶應用案例
青光眼（glaucoma）是全球首位不可逆的致盲性眼。衫奐案髂炅浣錐穩(wěn)巳海俅脖硐治行緣氖右叭彼鷙褪由窬鷙， RGC的選擇性和不可逆性丟失是青光眼病理損害的基礎。2022年8月8日，中南大學湘雅醫(yī)院眼科中心/湖南省眼科重點實驗室夏曉波教授團隊在Cell Death & Differentiation發(fā)表原創(chuàng)學術成果“Pathologically high intraocular pressure disturbs normal iron homeostasis and leads to retinal ganglion cell ferroptosis in glaucoma”。該研究首次報道了“鐵死亡”與青光眼的相互聯(lián)系，揭示了病理性高眼壓（pathological high intraocular pressure，ph-IOP）通過誘導視網(wǎng)膜鐵代謝紊亂并促進RGC鐵死亡的新機制，證明了去鐵酮靶向抑制RGC鐵死亡對青光眼的保護效果，為從鐵穩(wěn)態(tài)及鐵死亡途徑理解和治療青光眼提供了新的研究思路。
PMID: 35933500
近視是我國的“國病”，是我國視覺障礙的首要原因。目前對近視的病因和發(fā)病機制還知之甚少，因此近視的治療手段還很有限。2024年1月16日，溫州醫(yī)科大學附屬眼視光醫(yī)院、眼視光學和視覺科學國家重點實驗室、甌江實驗室趙斐副研究員，周翔天教授及北京航空航天大學陳偉副研究員作為共同通訊作者，在 Cell 子刊 Cell Metabolism 期刊發(fā)表了題為：Augmentation of scleral glycolysis promotes myopia through histone lactylation 的研究成果。該研究揭示了糖酵解激活是鞏膜缺氧誘導近視形成的關鍵分子機制，并提供了潛在的近視防控的新靶點與策略。
PMID: 38232735
參考文獻
[1] PMID: 38105897
[2] PMID: 37274131
[3] PMID: 33510064
[4] PMID: 35933500
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