KH631(一种新型rAAV8基因治疗产品)用于新生血管性年龄相关性黄斑变性的临床前评价

Preclinical evaluation of KH631, a novel rAAV8 gene therapy product for neovascular age-related macular degeneration

作者信息Xiao Ke, Hao Jiang, Qingwei Li, Shuang Luo, Yingfei Qin, Jing Li, Qing Xie, Qiang Zheng
PMID37752703
期刊Mol Ther
发布时间2023-11-01
DOI10.1016/j.ymthe.2023.09.019

实验完整度

该研究包含体外生化活性验证、小鼠体内转导验证、非人灵长类药代动力学/组织分布和激光诱导CNV药效模型及长期表达监测,涵盖多个独立证据层级。

主要模型

C57BL/6J小鼠(rAAV8-eGFP转导) ARPE-19和HEK293细胞(体外表达和活性) 激光诱导CNV的恒河猴模型 生物分布和长期表达研究的恒河猴

重点核对

KH631的体外VEGF抑制活性(IC50 269.2 pM) 恒河猴视网膜下注射剂量(1 × 10¹¹ vg/eye)和生物分布 激光诱导CNV模型建立前28天视网膜下注射KH631(剂量范围3×10⁸-5×10¹¹ vg/eye) IV级CNV病变比例的评估时间和分级标准

摘要

血管内皮生长因子(VEGF)的上调与新生血管性年龄相关性黄斑变性(nAMD)患者脉络膜新生血管(CNV)的发生密切相关。目前,nAMD的标准治疗包括频繁的玻璃体内注射抗VEGF药物,以抑制新生血管的生长并防止渗漏。然而,这种治疗方案由于需要反复就诊注射,给患者、家属和医疗保健提供者带来了沉重的负担。基因治疗能在单次注射后实现抗VEGF蛋白的持续表达,可显著减少治疗负担。KH631是一种重组腺相关病毒8型载体,编码人VEGF受体融合蛋白,正在开发用于nAMD的长期治疗。在非人灵长类动物的临床前研究中,以3 × 10⁸ vg/眼的低剂量视网膜下注射KH631,可在视网膜中显著保留转基因产物,并阻止IV级CNV病变的形成和进展。此外,转基因表达持续超过96周。这些发现提示,单次视网膜下注射KH631有望为nAMD患者提供一次性、低剂量的治疗。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
评估新型rAAV8基因治疗产品KH631在临床前模型中是否能够通过视网膜下注射单次给药实现低剂量、长效的抗VEGF表达,从而有效治疗nAMD。
核心机制
KH631通过视网膜下注射转导视网膜细胞,持续表达人VEGF受体融合蛋白(抗VEGF蛋白),该蛋白在视网膜中高度富集,有效结合VEGF并抑制CNV形成和发展。
主要证据
在激光诱导CNV恒河猴模型中,低至3×10⁸ vg/eye的KH631显著降低IV级病变比例;在长期表达实验中,KH631蛋白在房水中持续表达达96周;生物分布显示转基因产物在视网膜中显著富集。
研究意义
该研究结果表明,单次视网膜下注射KH631具有作为nAMD一次性低剂量治疗方案的潜力,可减少治疗负担。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

小鼠体内rAAV8-eGFP转导验证

验证所设计的表达盒在视网膜下注射后能有效转导光感受器细胞和RPE细胞。

对5只小鼠右眼注射rAAV8-eGFP(5×10⁸ vg/eye),左眼注射PBS;通过OCT确认注射成功(bleb形成);在注射后第14天和第28天通过荧光眼底成像检测eGFP表达;第28天制备视网膜切片确认细胞定位。

2

KH631的理化特性和体外活性

验证KH631的结构完整性、纯度、转导效率和表达蛋白的VEGF抑制活性。

通过TEM观察衣壳完整率,SDS-PAGE分析VP蛋白纯度,在ARPE-19和HEK293细胞中检测转导效率及蛋白表达(ELISA和Western blot),并通过KDR/NFAT-RE细胞株比较KH631蛋白和anti-VEGF fab的VEGF抑制活性。

3

恒河猴药代动力学和组织分布

评估KH631单次视网膜下注射后转基因和转基因产物在眼内及全身的分布和清除特征。

对恒河猴双眼视网膜下注射1×10¹¹ vg/eye KH631,在4、8、13周收集各组织,用qPCR检测转基因DNA浓度,用ELISA检测转基因蛋白浓度,同时检测血清VEGF浓度、抗药抗体和中和抗体。

4

激光诱导CNV模型中的药效评价

评估KH631在激光诱导CNV恒河猴模型中抑制新生血管形成的作用。

在激光建模前28天,对恒河猴进行KH631(8个剂量组)或赋形剂视网膜下注射;激光光凝诱导CNV后,在2周和4周通过FFA评估IV级病变比例,并通过OCT测量视网膜厚度变化。

5

长期表达监测

观察KH631在恒河猴房水中蛋白表达的持续性。

对恒河猴双眼视网膜下注射不同剂量(5×10¹¹、1×10¹²、2×10¹² vg/eye)的KH631,定期收集房水,用ELISA检测KH631蛋白浓度,观察96周。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
美多丽-p(复方托吡卡胺滴眼液)----
293Pro化学限定293M培养基BasalMedia--
FectoVIR-AAV转染试剂Polyplus--
BIOSTAT STR200生物反应器Sartorius--
Triton X-100--9002-93-1
POROS CaptureSelect AAVX亲和层析柱Thermo--
苯甲酸酶Merck9014-87-9
POROS 50 HQ阴离子交换层析柱Thermo--
泊洛沙姆188--9003-11-6
0.22微米过滤器----
脱氧核糖核酸酶--9003-98-9
蛋白酶K--39450-01-6
液滴数字PCR仪器----
盐酸丙美卡因TCIP2156
UMP3T-1微量注射泵World Precision Instruments--
Nanofil亚微升注射系统World Precision Instruments--
Opmi 1 FR pro手术显微镜Carl Zeiss--
美多丽-p(复方托吡卡胺滴眼液)----
盐酸奥布卡因滴眼液----
氧氟沙星眼膏----
FAS眼球固定液ServicebioG1109
OCT包埋剂Tissue-Tek4583
徕卡EM UC7切片机Leica--
DAPIThermoD3571
SYPRO Ruby蛋白凝胶染料Bio-Rad170-3125
未染色蛋白质标准品Thermo10747-012
ARPE-19细胞----
HEK293细胞ATCCCRL-1573
重组人VEGF165蛋白R&D293-VE
生物素标记抗VEGFR1抗体R&DMAB321
链霉亲和素-辣根过氧化物酶Cell Signaling3999
TMB溶液R&DDY999
酶标仪TECAN--
KDR/NFAT-RE HEK293细胞PromegaGA1082
Bio-Glo荧光素酶检测系统PromegaG7941
VEGFR&D293-VE
Tecnai G2F20透射电子显微镜FEI--
PVDF膜MilliporeISEQ00010
抗VEGFR1抗体----
抗VEGFR2抗体----
抗IgG Fc抗体----
pro-light HRP化学发光试剂盒----
人VEGF165蛋白ACROBiosystems--
生物素标记抗VEGFR1抗体R&DMAB321
链霉亲和素-辣根过氧化物酶Cell Signaling3999
TMBR&DDY999
Varioskan LUX酶标仪Thermo--
MagNA Pure 96核酸纯化系统Roche--
MagNA Pure 96 DNA和病毒核酸大体积试剂盒Roche06374891001
Micron IV视网膜成像系统Phoenix Micron IV--
美多丽-p(复方托吡卡胺滴眼液)----
DMEM/F12完全培养基----
KH631-AAV-Luc----
荧光素酶检测试剂Beyotime06102121092
眼科激光光凝仪器----
荧光素钠----
Heidelberg Eye Explorer (HEYEX)软件Heidelberg--
Heidelberg Spectralis OCTHeidelberg--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型
小鼠的品系、性别、年龄;恒河猴的来源、年龄、体重及健康状况
阅读提示:Materials and methods: Animal care and handling
载体生产
HEK293细胞培养条件(培养基、补料)、三质粒转染比例、转染剂浓度、纯化步骤及最终配方缓冲液成分
阅读提示:Materials and methods: rAAV production
载体注射
注射途径(视网膜下)、剂量、注射体积;小鼠(1 μL)和猴(剂量)的具体方案
阅读提示:Materials and methods: Subretinal injection
药代动力学和组织分布
注射剂量(1×10¹¹ vg/eye)、组织采样时间点(4, 8, 13周)及检测方法(qPCR、ELISA)
阅读提示:Materials and methods: Quantification of transgene and transgene product; Results: Pharmacokinetic and biodistribution studies
药效评价(CNV模型)
激光参数(功率、波长、光斑大小、曝光时间)
阅读提示:Materials and methods: Laser-induced CNV and FFA
长期表达
注射剂量(5×10¹¹, 1×10¹², 2×10¹² vg/eye)和房水采样时间点
阅读提示:Materials and methods: 猴视网膜下注射;Results: long-term expression