靶向PCSK9药物研发：基于AAV的动脉粥样硬化临床前模型

动脉粥样硬化性疾病（AS）的研究已进入靶向时代，而前蛋白转化酶枯草溶菌素9（PCSK9）无疑是机制研究与药物开发的核心焦点之一。然而，PCSK9的病理作用网络复杂：它不仅通过经典途径介导严重的低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）升高，还能在斑块局部直接加剧炎症并影响其稳定性，更与肝脏脂肪变性等全身性代谢紊乱密切相关。这些相互关联又各有侧重的病理机制，为靶点研究带来了多维度的挑战。

 

PCSK9在动脉粥样硬化中的多重病理作用

PCSK9主要由肝脏合成与分泌，通过结合肝细胞表面的低密度脂蛋白受体（LDLR），引导其内化并进入溶酶体降解途径，从而减少肝脏对低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）的清除能力。这一经典机制构成了当前PCSK9抑制剂类药物发挥强效降脂作用的理论基础。

 

近年研究进一步揭示，PCSK9在动脉粥样硬化斑块局部亦有表达，可直接作用于血管壁内的巨噬细胞与平滑肌细胞，促进炎症反应、细胞凋亡及斑块失稳。这些效应在很大程度上独立于其系统性升脂作用，提示PCSK9是斑块发生与发展的重要直接参与者。

 

此外，PCSK9与全身性代谢紊乱存在广泛关联，尤其在与非酒精性脂肪性肝病的发生发展中可能扮演关键角色，凸显了其作为连接心血管与代谢疾病网络核心节点的特性。因此，一个理想的研究模型应能同步反映PCSK9对全身脂代谢、血管局部病理以及肝脏稳态的综合影响。

 

AAV递送PCSK9诱导的动脉粥样硬化（AS）小鼠模型

为实现上述研究目标，赛业生物建立了腺相关病毒（AAV）载体递送PCSK9基因以实现其肝脏特异性过表达，并结合高脂饮食喂养小鼠造模策略。该模型的核心优势在于其高度的病理针对性与丰富的表型输出。

 

在机制上可以直接模拟人类因PCSK9活性异常升高所致的病理状态，即功能获得性模型。这使其成为探究PCSK9靶点生物学及药理学干预效应的针对性工具，与基因敲除或单纯饮食诱导模型形成了有效互补。

 

在表型上，该模型能稳定诱导出重度且持续的高胆固醇血症，特征性地表现为低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）的显著攀升。在此基础上，模型小鼠的主动脉关键区域，如主动脉窦与主动脉弓，会形成典型的动脉粥样硬化斑块，这些斑块富含脂质与泡沫细胞，并可随时间进展呈现更复杂的病理特征。同时，模型通常伴随明显的肝脏脂肪变性，这为系统性代谢与心血管疾病的交互研究提供了完整的表型基础。

 

在应用层面，该模型具备周期可控、表型可预测及操作灵活的特点，无需依赖复杂的遗传背景小鼠，即可在野生型C57BL/6J品系中快速建立。研究人员可通过调整病毒剂量与造模周期，来适配不同研究阶段对病变严重程度的需求。

 

AAV-PCSK9模型验证数据

Group	G1	G2
Strain	C57BL/6J, ♂	C57BL/6J, ♂
D0	i.v. with AAV noncoding	i.v. with AAV8-AAT-mPCSK9
D0-12 weeks	Western diet (21% fat and 0.21% cholesterol) for 12 weeks
	Plasma collection: D0, D14, D28, D42, D56, D70, D84
	Tissues collection (D84): aortic arch, aortic sinus, liver

表1. AAV递送PCSK9诱导的动脉粥样硬化（AS）小鼠模型分组

 

图1. 从左到右为不同时间点血浆生化检测总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白的含量变化

 

图2. 主动脉弓大体油红O染色结果

 

图3. 肝脏组织冰冻切片油红O染色结果对比，评估肝脏中性脂质（主要为甘油三酯）沉积情况

 

图4. 主动脉弓、主动脉窦H＆E染色结果

 

图5. 主动脉弓Sirius Red染色结果

 

图6. 主动脉窦Sirius Red染色结果

 

图7. 主动脉弓、主动脉窦油红O染色结果

 

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• 热门靶点与适应症

靶点	在研适应症
PCSK9	动脉粥样硬化 | 合并高脂血症
VEGFA	湿性年龄相关性黄斑变性 | 糖尿病性黄斑水肿 | 糖尿病视网膜病变 | 视网膜静脉阻塞继发黄斑水肿 | 病理性近视脉络膜新生血管
SNCA	帕金森病
APP/PS1	阿尔茨海默病
C3	肾移植排斥反应 | 肾脏疾病 | 免疫球蛋白a肾病 | 肾小球疾病 | 年龄相关性黄斑变性 | 地图样萎缩
TTR	遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性 | 转甲状腺素蛋白相关家族性淀粉样多神经病变 | 转甲状腺素蛋白淀粉样变性心肌病
APOC3	家族性乳糜微粒血症综合征 | 高甘油三酯血症 | I型高脂蛋白血症 | 血脂障碍
DMPK	肌强直性营养不良
F11	血栓栓塞 | 静脉血栓栓塞 | 动脉血栓形成 | 静脉血栓形成 | 血栓形成
PNPLA3	肝纤维化 | 代谢功能障碍相关脂肪性肝炎
TMPRSS6	真性红细胞增多症 | 代谢功能障碍相关的脂肪肝病
INHBE	肥胖
ANGPTL4	高甘油三酯血症 | 代谢综合征 | 家族性乳糜微粒血症综合征
GRB14	2型糖尿病
TGFB1	特发性肺纤维化

 

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疾病类型	产品名称	货号
动脉粥样硬化	AAV8-ApoEHCR-hAAT-mPCSK9-D377Y	AAVRN-110001
	AAV8-TBG-mPCSK9(D377Y)-3xFLAG-P2A-EGFP	AAVRN-110002
	AAV8-ApoEHCR-hAAT-mPCSK9(D377Y)-3xFLAG	AAVRN-110003
	AAV8-TBG-hPCSK9-3xFLAG-WPRE	AAVRN-110004
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帕金森疾病	AAV5-CAG-hSNCA-WPRE	AAVRN-110006
	AAV9-PM228-CAG-hSNCA（A53T)-WPRE	AAVRN-110007
	AAV5-CAG-hSNCA（A53T)-WPRE	AAVRN-110008
	AAV1/2-CAG-hSNCA（A53T)-WPRE	AAVRN-110009
阿尔茨海默病	AAV9-CAG-MAPT(P301L)-WPRE	AAVRN-110010
	AAV9-CAG-MAPT（P301S）-WPRE	AAVRN-110011
	AAVrh10-CAG-hAPP 3XFAD-WPRE	AAVRN-110012
	AAVrh10-CAG-hPSEN1(M146L &L286V)-WPRE	AAVRN-110013
湿性年龄相关性黄斑变性	AAV2-PM054-CAG-hVEGFA-WPRE	AAVRN-110014
	AAV2-PM054-CMV-hVEGFA-WPRE	AAVRN-110015
	AAV2-PM054-CAG-hVEGFA-T2A-ANGPT2	AAVRN-110016
	AAV2-PM054-hRPE65-VEGFA165-WPRE	AAVRN-110017