Cell：AAV基因治療新突破，路中華/姜玉武/劉太安等開發(fā)AAVLINK技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大基因高效遞送

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

在基因治療領(lǐng)域，腺相關(guān)病毒（AAV）因其安全性高、免疫原性低、具有組織特異性等優(yōu)點(diǎn)，成為被廣泛應(yīng)用的“明星載體”。但 AAV 有一個致命弱點(diǎn)——“包裝容量”太小，只能遞送不超過 4.7kb 的基因，而許多人類疾病相關(guān)基因（例如自閉癥、癲癇等）遠(yuǎn)超這個大小，這成了基因療法發(fā)展的“瓶頸”。

而現(xiàn)在，國際頂尖學(xué)術(shù)期刊Cell發(fā)表的一項(xiàng)研究帶來了一種革命性解決方案——AAVLINK技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)通過巧妙的 DNA 重組方法，成功突破了 AAV 的大基因遞送限制，在體內(nèi)實(shí)現(xiàn)了分段基因的高效、精準(zhǔn)重構(gòu)，并在自閉癥和癲癇小鼠模型中驗(yàn)證了其治療潛力。

該研究以：AAVLINK: A Potent DNA-Recombination Method for Large Cargo Delivery in Gene Therapy 為題，于 2026 年 1 月 27 日在線發(fā)表于國際頂尖學(xué)術(shù)期刊Cell，

2026 年 1 月 27 日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院路中華研究員、北京大學(xué)第一醫(yī)院姜玉武教授、中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院劉太安副研究員為論文共同通訊作者，中國科學(xué)院大學(xué)博士研究生林劍邦、林韻萍和北京大學(xué)第一醫(yī)院兒童醫(yī)學(xué)中心劉娜娜博士為論文共同第一作者。

什么是 AAVLINK？

AAVLINK的全稱是“AAV with translocation linkage”，核心思路是利用 Cre/lox 系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)DNA 分子間重組。簡單來說，它將一個大基因拆分成幾個小片段，分別裝入多個 AAV 病毒中。當(dāng)這些 AAV 病毒同時感染細(xì)胞時，Cre 酶會像“分子膠水”一樣，將片段精準(zhǔn)拼接成完整的基因，從而表達(dá)功能蛋白。

如圖所示，AAVLINK的設(shè)計(jì)非常巧妙：一個 AAV 攜帶基因的前半部分，另一個 AAV 攜帶 Cre 酶和基因的后半部分。兩者相遇后，Cre 酶催化重組，使完整基因得以表達(dá)，而 Cre 酶在重組完成后會被“關(guān)閉”，避免長期存在帶來的風(fēng)險(xiǎn)。研究團(tuán)隊(duì)還優(yōu)化了 lox 位點(diǎn)，使重組過程“不可逆”，提高了效率。

AAVLINK 比現(xiàn)有方法更優(yōu)秀

目前，遞送大基因的常用方法包括蛋白質(zhì)拼接（intein）和RNA 拼接等，但這些方法往往效率低、副產(chǎn)品多。而 AAVLINK 在多個維度展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢——

• 效率更高：在實(shí)驗(yàn)中，AAVLINK 重構(gòu)熒光蛋白的效率比 intein 方法高出 25 倍以上，在三重載體遞送中甚至高出 245 倍！

• 副產(chǎn)品極少：傳統(tǒng)方法容易產(chǎn)生殘缺的截?cái)嗟鞍祝赡芨蓴_正常功能。而 AAVLINK 幾乎檢測不到截?cái)嗟鞍桩a(chǎn)物，確保了安全性。

• 靈活性更強(qiáng)：基因的拆分位置選擇更自由，只需滿足基本的剪接信號即可，適用性廣。

動物實(shí)驗(yàn)成功：治療自閉癥和癲癇

該研究的亮點(diǎn)在于 AAVLINK 在疾病治療中的實(shí)際應(yīng)用。研究團(tuán)隊(duì)測試了兩種疾病模型——

Phelan-McDermid 綜合征（PMS）：這種自閉癥相關(guān)疾病由

SHANK3

SHANK3

Dravet 綜合征：這種頑固性癲癇由

SCN1A

SCN1A

還能遞送 CRISPR 工具

除了治療基因，AAVLINK 還能遞送大型 CRISPR-Cas 系統(tǒng)（例如 SpCas9、堿基編輯器），這些工具本身尺寸大，單個 AAV 無法承載。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，AAVLINK 成功在細(xì)胞和小鼠肝臟中重構(gòu)了 CRISPR 組件，實(shí)現(xiàn)基因編輯和調(diào)控。這為遺傳病的治療提供了新途徑，例如，通過編輯

PCSK9

安全性升級：AAVLINK2.0

盡管 Cre 酶在重組后會被抑制，但其長期表達(dá)可能帶來安全隱患。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步開發(fā)了AAVLINK2.0版本，AAVLINK2.0 的改進(jìn)包括——

• 啟動子優(yōu)化：使用 SCP1 弱啟動子以降低基礎(chǔ) Cre 酶表達(dá)；

• 不穩(wěn)定的 Cre 酶：與蛋白降解標(biāo)簽 UDeg3a 融合，縮短 Cre 酶的半衰期。

AAVLINK2.0 解決了 Cre 酶在體內(nèi)長期留存可能引發(fā)的生物安全風(fēng)險(xiǎn)，從而為臨床轉(zhuǎn)化鋪平道路。

資源庫開放：198 個大基因“即取即用”

為推動領(lǐng)域發(fā)展，研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一個AAVLINK 資源庫，包含 193 個疾病相關(guān)大基因和 5 種 CRISPR 工具，所有基因均驗(yàn)證可重構(gòu)。這意味著其他研究者可直接利用這些資源加速療法開發(fā)（訪問http://AAVLINK.com/）。

對于編碼區(qū)長度小于 6.2 kb 的基因，通過 AAVLINK雙載體進(jìn)行遞送；對于編碼區(qū)長度在 6.2 kb - 8 kb 之間的基因，通過三載體 1 型進(jìn)行遞送（基因被拆分并分配到兩個載體中，Cre 由第三個載體遞送）；對于編碼區(qū)長度超過 8 kb 的基因，通過三載體 2 型進(jìn)行遞送（基因被拆分并分配到三個載體中，Cre 同樣由第三個載體遞送）。

總的來說，AAVLINK技術(shù)不僅解決了 AAV 遞送大基因的難題，還以高效、安全、靈活的特點(diǎn)脫穎而出，有望為多種遺傳病帶來新的治療希望。

論文鏈接：

https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)01488-6