治疗基因的传递对于成功的基因治疗至关重要。腺相关病毒（AAV）是携带基因货物的主要载体。然而，AAV的有限包装能力对大基因转导提出了重大挑战。
这种AAVLINK策略实现了卓越的基因分段灵活性、强健的基因重建效率以及截短的蛋白质产物的显著减少。AAVLINK分别驱动完整Shank3或SCN1A的表达，并拯救突变小鼠的行为和癫痫发作表型。此外，使用不稳定的Cre生成了AAVLINK2.0，以解决生物安全问题。
重要的是，研究人员使用AAVLINK为193个大型遗传疾病相关基因和5个基于CRISPR的工具构建了一个载体库，并验证了基因重建。总之，该研究建立了一个强大的方法来促进使用AAVs运送大量基因。
基因疗法为治疗一系列遗传性和非遗传性疾病提供了可能。在用于基因治疗的载体中，腺相关病毒(AAVs)由于其独特和有利的属性而被广泛使用。例如，AAV是非致病性细小病毒，可以感染分裂和非分裂细胞，并介导长期基因表达。
与逆转录病毒和慢病毒不同，携带治疗性货物而不是天然Rep和Cap基因的重组AAV (rAAV)基因组很少整合到宿主细胞染色体中，这将插入突变的风险降至最低。基于rAAV的药物已被批准用于视网膜变性、血友病、肌肉疾病、和芳香族L-氨基酸脱羧酶缺乏症患者的临床使用。
尽管取得了这些进展，rAAV载体在基因治疗中的应用并非没有挑战。一个主要限制是AAV的小包装容量(通常< 5kb)。这限制了AAV传递大基因的能力。出现了几种解决方案来解决这个问题。假设两个不同的rAAV载体可以共转导靶细胞，大基因可以被分成较小的片段，并由两个或甚至三个载体分别递送。
共转导后，片段化的货物可以重组为全长基因或蛋白质。用于AAV-cargo重组的策略分为三类:DNA反式剪接、RNA反式剪接和蛋白质反式剪接。然而，基于DNA和RNA的方法通常表现出低到中等的重组效率。蛋白质剪接强烈依赖于正确的蛋白质折叠和特定的分裂位点，此外还持续存在可能诱导显性负效应的未连接的蛋白质半体。
机理模式图（图源自Cell）
该研究报告开发了一种名为AAV的易位连锁（AAVLINK）方法，用于利用AAV传递超大载荷。该方法表现出卓越的效率、在多个分裂位置上的极高灵活性以及最小的截断蛋白生成。研究人员利用AAVLINK拯救了Shank3和Scn1a突变小鼠的表型。
此外，通过AAVLINK高效传递了多种基于CRISPR-Cas9的工具。还进一步设计了带有去格隆标记Cre的Cre的AAVLINK2.0，以降低潜在的Cre毒性。最后，生成了一个包含193个与遗传疾病相关的大型基因和5个CRISPR工具的资源。
总之，该研究首次提出了一种名为“AAVLINK”的新型基因治疗策略，研究团队成功攻克了基因治疗领域利用AAV（腺相关病毒载体）高效递送长基因的难题，有望显著推动针对孤独症、癫痫等神经系统疾病和其他遗传病的基因治疗技术的临床应用。
参考消息：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)01488-6