LCA2的眼底所見
眼科基因治療用病毒載體
一目瞭然的要點
Section titled “一目瞭然的要點”1. 什麼是基因治療用病毒載體？
Section titled “1. 什麼是基因治療用病毒載體？”使用病毒載體的基因治療是一種補充或修復功能失調基因的技術。眼睛具有免疫特權、血-視網膜屏障和終末分化細胞三個特性，使其特別適合基因治療。
免疫特權是指眼睛為維持視覺功能而限制發炎反應的機制。免疫調節分子抑制發炎細胞，減少對轉基因的免疫反應。血-視網膜屏障限制藥物的全身暴露，降低副作用。由於眼睛由終末分化細胞（感光細胞和RPE細胞）組成，基因染色體整合和插入突變的風險本質上較低。
已發現超過270種導致遺傳性視網膜疾病（IRD）的基因突變，主要影響感光細胞或RPE細胞。由於許多IRD是單基因疾病，因此是基因替代療法的理想靶點。
2017年12月，FDA批准了Spark Therapeutics開發的voretigene neparvovec（商品名：Luxturna）。EMA也於2018年批准了該藥5)。這是全球首個針對RPE65基因雙等位基因突變相關IRD（LCA2和視網膜色素變性）的眼科基因治療產品。
Q
為什麼眼睛的基因治療比其他器官更先進？
A
眼睛具有免疫特權、血-視網膜屏障和封閉空間等特性，少量載體即可有效到達靶細胞。此外，視網膜由非分裂的終末分化細胞組成，因此基因可以穩定長期表現。這些因素加速了眼科領域的基因治療。
2. 主要症狀和臨床所見
Section titled “2. 主要症狀和臨床所見”基因治療所針對的遺傳性視網膜疾病，其症狀因疾病而異，主要症狀如下。
- 夜盲（暗處視力下降）：由RPE65功能下降導致11-順式視黃醛不足引起。在LCA2中，這是早期最常見的症狀。
- 視力下降：在RPE65-IRD中，從嬰幼兒期即出現嚴重視力下降。即使輕症病例，成年後也會進展。
- 視野狹窄：從周邊視野進展的環形暗點是其特徵。
- 眼球震顫：在LCA2重症病例中，出生後早期即可觀察到。
VN治療後的合併所見
脈絡膜視網膜萎縮（CRA）：術後13-28%的病例報告。也可能發生在視網膜切開部位之外 2)。
視網膜下泡形成：視網膜下注射後，光感受器和RPE暫時脫離的狀態。
玻璃體炎：主要發生在治療早期的發炎反應。
後囊下白內障：長期病例中有報告1)。
3. 病毒載體的類型與特性
Section titled “3. 病毒載體的類型與特性”眼科基因治療中使用的主要病毒載體有AAV、腺病毒和慢病毒三種。其特性如下所示5)。
| 載體 | 核酸 | 容量 | 免疫原性 | 插入突變 |
|---|---|---|---|---|
| AAV | 單股DNA | 約4.7 kb | 低 | 低（游離體） |
| 腺病毒 | 雙股DNA | 最大37 kb | 高 | 低（游離體） |
| 慢病毒 | 單鏈RNA | 8～10 kb | 中 | 有（染色體整合） |
腺相關病毒（AAV）
Section titled “腺相關病毒（AAV）”AAV屬於細小病毒科，是一種無套膜的單鏈DNA病毒。目前是視網膜基因治療中最廣泛使用的載體5)。
AAV的優點如下5)：
- 非致病性：不會引起人類疾病
- 低插入突變風險：基因組以游離體形式存在
- 複製缺陷：無輔助病毒時不能複製
- 轉導多種非分裂神經細胞：可感染視桿細胞、視錐細胞和RPE
- 單次給藥後持續表達：在非分裂細胞中長時間穩定表達
已確認13種明確的血清型，其中AAV2、AAV4、AAV5和AAV8主要用於眼科。AAV2可從玻璃體側成功感染內層視網膜，但到達外層視網膜的能力有限。AAV2和AAV8的視網膜下給藥分別顯示對RPE和感光細胞的有效轉導。
一般人群中約70%擁有針對AAV2的預存抗體，38%擁有針對AAV8的抗體。這些中和抗體與基因表達降低相關，因此基於AAV8的載體可能比AAV2更有效。
包裝容量限制在約4.7–4.8 kb，無法容納ABCA4（史塔加特病）和MYO7A（亞瑟症候群）等大型基因5)。
腺病毒（AV）
Section titled “腺病毒（AV）”腺病毒是無包膜的雙股DNA病毒，可攜帶高達37 kb的基因。注射後48小時內開始表現，具有快速的特點。然而，它們會引起強烈的免疫反應，已有發燒、肝損傷、全身感染和死亡等嚴重副作用的報導。因此，目前在眼科僅用於一項視網膜母細胞瘤研究試驗5)。
慢病毒是源自HIV、馬傳染性貧血病毒（EIAV）等的單股RNA反轉錄病毒。可攜帶8–10 kb的基因，能有效轉導RPE細胞，但不能有效靶向感光細胞。與AAV和腺病毒不同，它們將互補DNA整合到染色體中，存在插入突變的風險5)。EIAV載體已用於史塔加特病和亞瑟症候群（USH1B）的臨床試驗。
Q
AAV包裝容量的限制會影響什麼？
A
由於AAV的容量限制在約4.7–4.8 kb，因此需要編碼超過此大小的大型基因的疾病，如ABCA4（史塔加特病）、MYO7A（亞瑟症候群）和EYS，無法用AAV解決5)。在這種情況下，慢病毒載體成為一種選擇，但存在染色體整合的風險。
4. 給藥方法
Section titled “4. 給藥方法”眼科病毒基因治療的給藥途徑主要有三種。各途徑的特點和適應症如下所示。
玻璃體內注射
視網膜下注射
脈絡膜上腔給藥是一種相對較新的途徑，可廣泛靶向周邊RPE和脈絡膜，可能避免直接操作黃斑部5)。
視網膜下給藥的手術技術
Section titled “視網膜下給藥的手術技術”在開刀房球後麻醉（或全身麻醉）下進行。用碘消毒眼表面後，使用23或25G器械進行睫狀體扁平部玻璃體切除術。然後將41G針頭置於視網膜下腔，注入眼內灌注液（BSS）形成水泡，再給予病毒載體。術中OCT有助於定位和提高注射精度。
術後患者需仰臥2-24小時以保持液體在後極部。口服潑尼松21-61天，前2週後逐漸減量。追蹤包括視力、視野、微視野計、ERG、OCT、眼底照相和自發螢光（AF）評估。
5. 已核准的治療方法和主要臨床應用
Section titled “5. 已核准的治療方法和主要臨床應用”已核准的治療
Section titled “已核准的治療”**沃雷替基因內帕爾沃韋克（Luxturna）**是一種眼科病毒基因治療產品，已獲得FDA（2017年）和EMA（2018年）批准，用於治療與RPE65基因雙等位基因突變相關的IRD5)。它將RPE65轉基因整合到AAV2中，通過視網膜下注射遞送至存活的RPE細胞。
在III期試驗中，29名視力為20/60或更差的3歲及以上患者參與，多亮度移動測試（MLMT）顯示功能性視力改善（2名患者出現輕度炎症，但無嚴重併發症）。
資格標準如下：
- 確認RPE65基因的雙等位基因致病性突變
- 3歲及以上
- 視力20/60或更差，或視野小於20°
- 存在足夠的存活視網膜細胞
開發中/臨床試驗階段的主要疾病
Section titled “開發中/臨床試驗階段的主要疾病”| 疾病 | 基因 | 載體 | 給藥途徑 |
|---|---|---|---|
| X連鎖視網膜劈裂症（XLRS） | RS1 | AAV | 玻璃體內注射 |
| 史塔加特病 | ABCA4 | EIAV（慢病毒） | 視網膜下 |
| 無脈絡膜症 | CHM（REP1） | AAV2 | 視網膜下 |
| 視網膜色素變性（X染色體連鎖） | RPGR | AAV8/AAV9 | 視網膜下 |
| 全色盲 | CNGA3/CNGB3 | AAV | 視網膜下 |
| 新生血管性年齡相關性黃斑部退化 | 阿柏西普 | AAV2 | 玻璃體內 |
| LHON | ND4 | AAV2 | 玻璃體內 |
目前有30多項眼科基因替代療法的臨床試驗正在進行中。
Q
哪些患者可以接受Luxturna（voretigene neparvovec）治療？
A
適應症的前提是患者攜帶RPE65基因的雙等位基因致病性突變，並且存在可治療的存活視網膜細胞5)。對於視功能接近零的完全失明患者，效果可能不佳，因此在確認殘留功能時進行治療至關重要。
6. 病理生理學與詳細發病機制
Section titled “6. 病理生理學與詳細發病機制”RPE65與視覺循環
Section titled “RPE65與視覺循環”RPE65（視黃醇異構水解酶）是一種在RPE細胞中高表現的酶，在視覺循環中負責將全反式視黃酯轉化為11-順式視黃醇。RPE65缺乏會導致11-順式視黃醛（光感受器細胞中光色素的前體，一種維生素A衍生物）不足，從而損害光感受器中的光轉導。
AAV的導入機制
Section titled “AAV的導入機制”AAV衣殼由β-桶狀結構和表面暴露的環組成，表面環決定組織趨向性5)。由於給藥途徑不同，衣殼接觸的細胞也不同，因此哪些細胞被轉導取決於給藥途徑和衣殼的組合。
不同血清型的RPE和感光細胞趨向性如下：
- RPE優先：AAV1、AAV4、AAV6
- 感光細胞優先：AAV5、AAV8
- 視網膜神經節細胞（玻璃體內注射）：AAV2（野生型）
基因治療相關葡萄膜炎（GTAU）的機制
Section titled “基因治療相關葡萄膜炎（GTAU）的機制”外源蛋白和外源DNA是已知的炎症誘導因子，即使在具有免疫豁免的眼內環境中也可能引起炎症。玻璃體內注射時，載體擴散到整個玻璃體腔，容易發生體液免疫反應。相比之下，視網膜下注射能更好地屏蔽免疫系統對載體的識別，炎症反應較少5)。
衣殼特異性引起玻璃體內炎症，而遺傳物質參與眼前段和後段的炎症。已證實空衣殼在玻璃體內注射後也會引起玻璃體炎。
脈絡膜視網膜萎縮（CRA）的發生機制
Section titled “脈絡膜視網膜萎縮（CRA）的發生機制”VN治療後CRA的機制尚未完全闡明，但認為涉及多種因素。
- 代謝過載假說：感光細胞拯救後，RPE65功能亢進導致退行性變的感光細胞代謝急劇增加，引起細胞損傷2,3)。CRA最初發生在視野改善最顯著的區域，這一發現支持該假說。
- 免疫反應：既往治療中使用不同載體的患者可能產生免疫致敏，從而增加CRA的發生率2)。
- 手術因素：高注射壓力、注射速度和機械性創傷可能參與其中。
7. 最新研究與未來展望（研究階段報告）
Section titled “7. 最新研究與未來展望（研究階段報告）”Voretigene Neparvovec的長期安全性
Section titled “Voretigene Neparvovec的長期安全性”Kolesnikova等人（2022）報告了一名患者在11歲時接受VN治療，19歲時出現脈絡膜視網膜萎縮的8年追蹤結果4)。治療前自發螢光幾乎消失，但在6年和8年的追蹤中，在中心凹旁檢測到自發螢光，顯示視覺週期持續功能。8年後，雙眼視力恢復到治療前的基準值，病情穩定。
Merle等人（2025）報告了4名輕度RPE65-IRD兒童（6-12歲）接受VN治療的短期結果3)。所有病例均透過全視野刺激閾值（FST）改善證實了視桿細胞拯救效果。3例在視網膜切開部位出現脈絡膜視網膜萎縮，但未觀察到進行性擴大。早期在視網膜變性較少的階段進行干預可能降低快速擴張型脈絡膜視網膜萎縮的風險。
不同載體間的交叉反應
Section titled “不同載體間的交叉反應”Ku等人（2024）報告了4例病例（初次治療年齡6-11歲，VN給藥年齡12-21歲），這些病例先前用不同的AAV載體（rAAV2-CB-hRPE65）治療了對側眼，隨後給予VN2)。4例中有3例在VN治療眼出現脈絡膜視網膜萎縮（發病時間5-22個月）。儘管所有病例均確認FST改善，但脈絡膜視網膜萎縮的發生率顯著高於通常的15-75%。作者提出了免疫致敏和代謝過度的複合機制。當對不同眼睛使用不同載體時，需要仔細考慮。
下一代載體開發
Section titled “下一代載體開發”定向進化：透過人工優化AAV衣殼，開發能夠穿過靈長類動物厚內界膜並到達外層視網膜的載體的研究正在進展中5)。這可能使玻璃體內注射也能實現對外層視網膜的基因遞送。
RdCVF（視桿細胞來源的視錐細胞存活因子）：作為一種促進視錐細胞存活的神经保護策略正在被研究5)。它可能成為多種遺傳亞型的共同治療方法。
基因編輯（CRISPR/Cas9）：AAV介導的基因組手術的臨床前研究正在推進，特別是在年齡相關性黃斑變性和顯性突變引起的疾病中的應用正在被探討5)。
脈絡膜上腔給藥：作為一種可能實現周邊RPE和脈絡膜廣泛治療的新途徑，研究正在進展中5)。
Q
如果治療後出現脈絡膜視網膜萎縮，視力會怎樣？
A
許多報告指出，即使發生CRA的眼睛，視力（BCVA）仍能維持，FST改善也傾向持續4)。但若CRA延伸至中心窩，則可能影響視力。CRA的生長模式個體差異很大，需要長期影像監測。
8. 參考文獻
Section titled “8. 參考文獻”- Lidder AK, Choi S, Modi YS, Brodie SE, Davis JL, Gregori NZ, Lam BL. Bilateral exudative retinal detachments after subretinal gene therapy with voretigene neparvovec-rzyl for RPE65 Leber Congenital Amaurosis. Am J Ophthalmol Case Rep. 2023;32:101879.
- Ku CA, Igelman AD, Huang SJ, Bailey ST, Lauer AK, Duncan JL, Weleber RG, Yang P, Pennesi ME. Perimacular atrophy following voretigene neparvovec-rzyl treatment in the setting of previous contralateral eye treatment with a different viral vector. Transl Vis Sci Technol. 2024;13(6):11.
- Merle DA, Hertens L, Dimopoulos S, et al. Short-term outcomes of pediatric patients with mild autosomal recessive RPE65-associated retinal dystrophy treated with voretigene neparvovec. Transl Vis Sci Technol. 2025;14(8):8.
- Kolesnikova M, Lima de Carvalho JR Jr, Parmann R, Kim AH, Mahajan VB, Tsang SH, Sparrow JR. Chorioretinal atrophy following voretigene neparvovec despite the presence of fundus autofluorescence. Mol Genet Genomic Med. 2022;10:e2038.
- Botto C, Rucli M, Bucher K, et al. Early and late stage gene therapy interventions for inherited retinal degenerations. Prog Retin Eye Res. 2022;86:100975.