双功能AAV基因治疗逆转小鼠晚期Canavan病病理

白质营养不良症Canavan病是一种由天冬氨酸酰化酶（ASPA）基因功能缺失突变引起的致命性白质疾病。目前没有有效的治疗方法，实验性基因治疗试验未能充分改善Canavan病症状。临床前研究表明，Canavan病样病理可通过ASPA基因替代疗法或降低N-乙酰-L-天冬氨酸合成酶NAT8L的表达来解决。这两种方法单独均可预防甚至逆转Canavan病小鼠的病理改变。在此，我们结合了这两种策略，并评估了在12周龄时通过颅内腺相关病毒介导的基因递送是否能够逆转Canavan病小鼠模型中已存在的病理。这是通过单载体双功能方法实现的。体外和体内生物效力评估显示，神经元Nat8l显著敲低，同时伴有异位天冬氨酸酰化酶的强劲表达。在确定最有效的表达盒设计后，我们在症状后期的Aspa-null小鼠中进行了概念验证研究。晚期基因治疗导致脑空泡减少，并长期逆转所有病理标志，包括体重减轻、运动障碍、N-乙酰-L-天冬氨酸水平升高、星形胶质细胞增生和脱髓鞘。这些数据表明，双功能载体联合疗法具有可行性，该疗法旨在替代天冬氨酸酰化酶的同时抑制N-乙酰-L-天冬氨酸的产生，有望永久缓解Canavan病症状，并扩大治疗窗口，为成年患者提供治疗选择。