來自“Armamentarium”（意為“武庫”）科研聯(lián)盟的新研究成果，推動了基于腺相關(guān)病毒（AAV）載體的前沿工具開發(fā)。這些研究由加州大學(xué)歐文分校（UC Irvine）神經(jīng)解剖與神經(jīng)生物學(xué)教授、神經(jīng)回路圖譜中心主任徐向民（Xiangmin Xu, Ph.D.）領(lǐng)導(dǎo)的協(xié)作團(tuán)隊完成，旨在通過精準(zhǔn)的基因傳遞工具，加深人類對中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的理解，并為阿爾茨海默病等多種神經(jīng)疾病治療提供新思路。

徐教授表示：“Armamentarium計劃下的一系列工作催生了新一代工具，有望深入解析大腦復(fù)雜結(jié)構(gòu)。我們實驗室開發(fā)的靶向大腦技術(shù)，未來有潛力用于阿爾茨海默病以及其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療?！?/p>

精準(zhǔn)靶向大腦內(nèi)皮細(xì)胞，突破血腦屏障難題

第一項研究成果刊登于2025年5月21日發(fā)布的《Neuron》期刊，題為《Specific targeting of brain endothelial cells using enhancer-AAV vectors》（利用增強(qiáng)子-AAV載體對大腦內(nèi)皮細(xì)胞的特異性靶向）。該研究由徐教授團(tuán)隊聯(lián)合加州大學(xué)圣地亞哥分校和艾倫腦科學(xué)研究所共同完成。

研究聚焦于血腦屏障（BBB）——大腦獨特血管系統(tǒng)的核心組成。該屏障阻礙了許多藥物進(jìn)入大腦，是神經(jīng)疾病治療的一大瓶頸。徐教授實驗室的博士后研究員Eric Velazquez-Rivera解釋：“我們開發(fā)出一種新技術(shù)，利用基因組增強(qiáng)子序列和AAV重組載體，能夠高特異性地靶向大腦內(nèi)皮細(xì)胞，同時副作用極小?！?/p>

研究人員在一項具有高度阿爾茨海默病病理特征的小鼠模型中驗證了該技術(shù)的有效性和特異性?！斑@種技術(shù)為神經(jīng)疾病的基因治療提供了新的可能，”Velazquez-Rivera說，“未來甚至可用于治療中風(fēng)患者?！?/p>

加州大學(xué)歐文分校生理與生物物理學(xué)教授、研究資深作者之一的Todd Holmes博士回憶道：“五年前，我和徐教授、醫(yī)學(xué)院的同事共同提出一個宏大的愿景：通過跨學(xué)科合作打造創(chuàng)新技術(shù)，攻克原本被視為無法治療的疾病。如今的成果，正是這一愿景的真實體現(xiàn)。”

AAV-MG1.2意外靶向興奮性神經(jīng)元，擴(kuò)展腦科學(xué)研究工具箱

第二項成果發(fā)表于《Cell Reports Methods》2025年5月21日上線，題為《An AAV capsid proposed as microglia-targeting directs genetic expression in forebrain excitatory neurons》（一種原本用于小膠質(zhì)細(xì)胞靶向的AAV衣殼，實則在前腦興奮性神經(jīng)元中實現(xiàn)基因表達(dá)）。這項研究揭示了一種名為AAV-MG1.2的新型衣殼，其在多個物種中均能實現(xiàn)對前腦興奮性神經(jīng)元的精準(zhǔn)靶向。

“這一發(fā)現(xiàn)顛覆了先前的假設(shè)，”論文第一作者、UC Irvine研究生曹文浩（Wenhao Cao）表示，“我們發(fā)現(xiàn)AAV-MG1.2能夠在大腦海馬體和皮質(zhì)區(qū)域內(nèi)，有效標(biāo)記與記憶、學(xué)習(xí)、空間導(dǎo)航相關(guān)的興奮性神經(jīng)元?！?/p>

研究團(tuán)隊利用該工具成功繪制了這些神經(jīng)元的輸入連接圖譜，顯示其在神經(jīng)回路追蹤方面的巨大潛力。

“通過與特定興奮性神經(jīng)元亞型的功能性增強(qiáng)子元素結(jié)合，AAV-MG1.2為精準(zhǔn)神經(jīng)調(diào)控和未來靶向治療開辟了新路徑?！辈苎a(bǔ)充說，目前尚不清楚該AAV衣殼為何能如此特異性地識別興奮性神經(jīng)元，“深入揭示其作用機(jī)制將是我們下一步的研究重點?！?/p>

參考文獻(xiàn)：

Eric Velazquez-Rivera et al, Specific targeting of brain endothelial cells using enhancer AAV vectors,?Neuron?(2025).?DOI: 10.1016/j.neuron.2025.03.031

Wenhao Cao et al, An AAV capsid proposed as microglia-targeting directs genetic expression in forebrain excitatory neurons,?Cell Reports Methods?(2025).?DOI: 10.1016/j.crmeth.2025.101054

編輯：周敏

排版：李麗