AAVLINK技术概述 - 中国科学院深圳先进技术研究院与北京大学第一医院的研究团队在《Cell》期刊发表论文，介绍了一种名为AAVLINK的革命性基因治疗技术，该技术旨在突破腺相关病毒载体约4.7kb的基因包装容量限制 [2] - AAVLINK技术的核心是利用Cre/lox系统实现DNA分子间重组，将大基因拆分为多个小片段，分别装入不同的AAV载体，在感染细胞后通过Cre酶催化精准拼接成完整的功能基因 [3][4] - 该技术已成功在自闭症和癫痫的小鼠疾病模型中验证了其治疗潜力，为递送超过AAV包装容量的大型治疗基因提供了解决方案 [2][7] 技术原理与设计 - AAVLINK的典型设计是：一个AAV载体携带目标基因的前半部分，另一个AAV载体携带Cre酶和基因的后半部分，Cre酶在完成重组后会被关闭表达，以降低长期存在的风险 [4] - 研究团队对lox位点进行了优化，使重组过程变得不可逆，从而提高了整个系统的效率 [4] - 该技术具有高度的灵活性，基因的拆分位置选择相对自由，只需满足基本的剪接信号即可 [12] 性能优势 - 在递送效率上，AAVLINK重构荧光蛋白的效率比现有的蛋白质拼接方法高出25倍以上，在三重载体递送场景下，效率优势更是高达245倍 [12] - AAVLINK几乎不产生截断蛋白等副产品，这确保了治疗过程的安全性，避免了异常蛋白对细胞功能的潜在干扰 [12] - 除了递送治疗基因，AAVLINK还能成功递送大型CRISPR-Cas系统，如SpCas9、碱基编辑器等，实现了在细胞和小鼠肝脏中的功能性基因编辑 [10][11] 疾病模型应用验证 - 在Phelan-McDermid综合征小鼠模型中，AAVLINK成功递送并重构了大小超过5kb的完整SHANK3基因，改善了小鼠的重复行为和运动缺陷 [8] - 在Dravet综合征小鼠模型中，AAVLINK成功递送并重构了SCN1A基因，显著减少了小鼠的癫痫发作，并提高了其存活率 [8] 技术迭代与安全性提升 - 研究团队开发了AAVLINK2.0版本，通过使用SCP1弱启动子来降低基础Cre酶表达，并将Cre酶与不稳定的蛋白降解标签融合以缩短其半衰期，从而解决了Cre酶在体内长期留存可能引发的生物安全风险 [15][17][20] 资源库与分类应用 - 为推动领域发展，研究团队构建了一个开放的AAVLINK资源库，包含193个疾病相关大基因和5种CRISPR工具，所有资源均经过重构验证，可供其他研究者直接使用 [18][19] - 资源库中的基因覆盖广泛，包括166个自闭症谱系障碍相关基因和27个其他疾病相关基因 [21] - 根据目标基因编码区长度，AAVLINK采用不同的递送策略：小于6.2kb的基因使用双载体；6.2kb至8kb之间的基因使用三载体1型；超过8kb的基因使用三载体2型 [26] - 资源库中的CRISPR工具，如spCas9、ABE-8e等，其编码区长度从4272bp到6297bp不等，均通过双AAV载体实现了在DNA、蛋白和功能水平的重构验证 [26]