近日,挪威生物技术公司Circio在2026年欧洲基因与细胞治疗学会(ESGCT)年会上展示了circVec环状RNA表达平台的最新研究进展,相关内容涉及AAV基因治疗和体内CAR-T等方向。

与直接递送circRNA不同,circVec通过DNA载体进入细胞,利用细胞内的环化机制生成circRNA,进而实现目标蛋白表达。通过这一技术路线,Circio正在探索circVec与AAV、脂质纳米颗粒(LNP)等不同递送系统的结合,拓展环状RNA在基因治疗和细胞工程中的应用。

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circVec平台持续优化:从构建体迭代到AAV组织表达

标题: circVec: A novel circular RNA-based expression system to increase AAV potency and reduce therapeutic dose

Circio此次展示的AAV研究,呈现了circVec平台从早期构建体到新一代版本的持续优化过程。通过不断改进载体结构,研究人员逐步提升了circRNA的生成及蛋白表达效率。在HepG2细胞实验中,经过多代构建体优化,circVec 4.0的蛋白产量较初代circVec 1提高约36倍。

随着平台设计不断完善,Circio也将不同版本的circVec用于眼部和中枢神经系统的AAV递送研究。小鼠实验显示,AAV2-circVec 4.0经玻璃体内注射后,眼部报告基因表达较传统线性mRNA表达型AAV载体(mVec)最高提高约50倍;在中枢神经系统研究中,AAV9-circVec 3.2通过小脑延髓池、脑室及鞘内三种局部给药途径递送,报告基因表达分别提高约10倍、30倍和60倍。

在心脏表达方向,Circio进一步针对circRNA生成和翻译两个环节优化构建体设计,分别获得circVec 5.1和5.2。小鼠实验显示,与此前的circVec 3.2相比,侧重改善circRNA生成效率的circVec 5.1使心脏报告基因表达进一步提高约3倍,而侧重翻译优化的circVec 5.2则提高约5倍。若与传统mVec相比,两者的心脏表达优势分别达到约70倍和190倍。

除了表达水平的提升,circVec 5.2还表现出更集中的心脏表达分布。给药后第70天的离体心脏检测显示,circVec 5.2的报告基因发光信号较mVec提高约163倍。同期的器官分析显示,在所检测器官的总发光信号中,心脏占比约94%,肝脏占比不足1%。

AAV-circVec心脏基因治疗:表达增强与细胞应激研究

标题:Circular RNA-based expression enhances AAV potency in heart, whilst minimizing dose and cellular stress

在circVec构建体持续优化的同时,Circio也在评估其用于心脏基因治疗的潜力。另一项研究围绕AAV9-circVec 3.2展开,重点考察心脏表达、载体剂量及细胞应激相关变化。

研究采用心肌细胞特异性cTnT启动子构建AAV9-circVec 3.2。在5×10¹² vg/kg给药剂量下,小鼠心脏报告基因表达明显增强。给药后第72天的离体心脏检测显示,其发光信号较传统线性mRNA表达型AAV9载体(mVec)提高超过30倍。

进一步的心脏组织分析显示,circVec 3.2能够促进报告基因RNA积累,同时在细胞应激相关反应方面与传统mVec表现出差异。转录组分析发现,mVec组未折叠蛋白反应(UPR)相关基因的整体表达显著高于circVec组(p=0.003)。

RNAscope检测进一步显示,在5×10¹² vg/kg给药剂量下,约80%的心肌细胞呈circRNA阳性。在表达阳性的细胞中,circVec 3.2组的Firefly报告基因RNA转录本拷贝数较mVec提高约34—58倍。

更高的表达效率也为降低AAV载体用量提供了可能。剂量反应实验显示,在达到相近心脏报告基因表达水平的情况下,circVec 3.2有望将AAV载体剂量降低约10—20倍。

除了报告基因,研究还考察了治疗相关蛋白LAMP2B的表达。研究人员采用两种不同密码子优化方案的hLAMP2B构建体,以5×10¹³ vg/kg剂量通过AAV9递送至小鼠体内,并于给药后第42天分析心脏组织。

结果显示,与相应的传统mVec载体相比,两种方案下circVec 3.2组的LAMP2B RNA表达分别提高约11倍和8倍,蛋白表达均提高约4倍。免疫组化检测也显示,circVec组具有更明显的心脏LAMP2B蛋白表达信号。

circVec DNA-LNP递送:探索体内CAR-T应用

标题:CircVec: A DNA Vector Platform Harnessing Intracellular Circular RNA Biogenesis for Next-Generation T-Cell Therapies

体内CAR-T研发的一项关键挑战,是如何将CAR相关遗传信息递送至体内T细胞,并实现有效表达。围绕这一需求,Circio尝试将circVec DNA构建体包封于LNP中,探索非病毒递送条件下的持续基因表达。

在非靶向LNP递送实验中,小鼠单次静脉注射包封circVec 2.1 DNA构建体的LNP后,脾脏报告基因信号在给药后第3至12周逐渐增强,部分小鼠的表达信号可持续约6个月。相比之下,传统线性mRNA表达型DNA载体(mVec)对照组主要表现为短期肝脏表达,持续时间约为2周。

这一优势也在体外T细胞实验中得到体现。研究人员通过核转染将circVec导入Jurkat T细胞,结果显示,其tdTomato报告蛋白的表达水平和持续时间均优于传统mVec,核转染后第7天仍能检测到明显的荧光信号。

Circio随后进一步采用具有T细胞趋向性的LNP递送circVec 3.2。小鼠实验显示,在0.05、0.10和0.20 mg/kg三个剂量下,脾脏均可检测到持续超过2个月的报告基因信号。相比之下,mVec对照仅在0.20 mg/kg高剂量组于第7天观察到脾脏信号。这些结果展示了circVec DNA-LNP体系在体内持续表达及T细胞趋向性递送方面的研究潜力,为后续体内CAR-T功能验证提供了基础。

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circVec在体内外的报告基因表达及持续性验证

总结

从AAV介导的组织表达优化,到DNA-LNP体系下的体内递送探索,Circio此次展示了circVec在基因治疗和细胞工程方向的应用潜力。虽然相关成果仍处于临床前研究阶段,但也反映出环状RNA技术正逐步向更多应用场景延伸。

随着环状RNA研究不断深入,围绕技术创新、药物开发与临床转化的交流也愈发重要。11月14—15日,第八届circRNA研究与产业论坛将在福州数字中国会展中心举办。 届时,国内环状RNA领域的多位科研、临床及产业界专家将齐聚福州,分享最新研究成果与研发经验,共同探讨环状RNA技术的研发进展与产业化应用。

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参考资料

1.Circio ESGCT 2026 海报 P0089

2.Circio ESGCT 2026 海报 P0604

3.Circio ESGCT 2026 口头报告

4.Circio官方新闻稿

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