腺相關(guān)病毒（Adeno-associated virus，AAV）是細(xì)小病毒科（Parvoviridae）的病毒，病毒顆粒大小約為 20-25 nm,是目前已知的最小的動(dòng)物病毒。AAV是一種復(fù)制缺陷型病毒，其增殖復(fù)制需要腺病毒（Adenovirus，Ad）或者單純孢疹病毒（Herpes simplex virus，HSV）的輔助。在缺乏輔助病毒的情況下，AAV可以在許多類型的細(xì)胞中長(zhǎng)期潛伏存在。

雖然AAV感染在人類中很常見，但與任何已知疾病無關(guān)，加上其轉(zhuǎn)導(dǎo)分裂細(xì)胞和靜止細(xì)胞的能力、非常低的免疫原性以及轉(zhuǎn)基因長(zhǎng)期表達(dá)（與野生型AAV病毒感染后整合到宿主細(xì)胞DNA不同，重組AAV載體主要作為染色體外游離體長(zhǎng)期存在）。這些特性使AAV作為一種高效安全的轉(zhuǎn)基因載體，被廣泛應(yīng)用于基因治療、神經(jīng)環(huán)路標(biāo)記、活體成像、基因編輯以及神經(jīng)系統(tǒng)疾病動(dòng)物模型的制備等方面。

AAV是單鏈 DNA 病毒，基因組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，全長(zhǎng)約 4.7kb。AAV基因組DNA的兩端為145個(gè)核苷酸長(zhǎng)度的反向末端重復(fù)序列（inverted terminal repeat,ITR），ITR序列折疊成發(fā)卡結(jié)構(gòu)，是DNA復(fù)制起始和包裝重組AAV基因組為感染性的病毒顆粒所需的順式作用元件。ITR 序列之間為病毒編碼區(qū)，含有Rep和Cap兩個(gè)基因。其中Rep基因編碼Rep78、Rep68、Rep52和Rep40四種蛋白質(zhì)，主要作用于病毒基因組復(fù)制以及與宿主基因組的整合；而Cap基因編碼VP1、VP2 和VP3三種病毒衣殼蛋白和組裝激活蛋白AAP，主要作用于病毒基因組的包裝以及從宿主細(xì)胞中的分泌。

VP1和VP2蛋白共享VP3序列，并在其N端具有其他殘基。VP1的N端具有一個(gè)保守的磷脂酶A2序列，該序列與病毒從體內(nèi)逃逸有關(guān)，并對(duì)其感染性至關(guān)重要；VP2蛋白對(duì)于組裝或者感染并非比不可少；VP3蛋白的核心由保守的β-桶基序組成，決定了不同血清型AAV與宿主細(xì)胞作用受體的差異。

?現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的十多種常見血清型以及上百種病毒變種的主要區(qū)別在于衣殼蛋白Cap基因的不同，編碼結(jié)構(gòu)蛋白的不同從而導(dǎo)致不同血清型的 AAV 對(duì)不同的組織和細(xì)胞感染效率不同。AAV2是人類發(fā)現(xiàn)最早、研究最早的血清型，在這幾十年的研究中AAV2是研究得最清楚的血清型。但AAV2有一定的局限性，它對(duì)很多組織和細(xì)胞的感染效率不高。

通過對(duì)AAV2 進(jìn)行改造，即利用攜帶有目的血清型的cap基因和AAV2 Rep基因的輔助包裝質(zhì)粒、腺病毒輔助質(zhì)粒以及含有 AAV2 ITR（兩個(gè)末端倒轉(zhuǎn)重復(fù)序列）及目的基因表達(dá)的AAV載體質(zhì)粒三質(zhì)粒一起轉(zhuǎn)染 293細(xì)胞，可獲得不同血清型的重組AAV（rAAV）。

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腺相關(guān)病毒的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率與細(xì)胞類型有關(guān)。有些細(xì)胞類型顯示較低的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率，而有些細(xì)胞類型則顯示較高的效率。在設(shè)計(jì)腺相關(guān)病毒的轉(zhuǎn)導(dǎo)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可使用表達(dá)綠色熒光蛋白的不同血清型的腺相關(guān)病毒來確定待轉(zhuǎn)導(dǎo)組織或者細(xì)胞的最適血清型。

對(duì)于不難感染的細(xì)胞，轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞的初始MOI可在1×104-1×106 genome copy（GC）之間。對(duì)于較難感染的細(xì)胞則需要更高的MOI。如果腺相關(guān)病毒應(yīng)用于體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，超純化處理不是必須的。對(duì)于體內(nèi)研究（動(dòng)物實(shí)驗(yàn)），使用超純化的、無雜質(zhì)（無活性的病毒顆粒、細(xì)胞碎片和培養(yǎng)液成分）的腺相關(guān)病毒在避免引發(fā)強(qiáng)免疫反應(yīng)方面至關(guān)重要。此外，超純化處理可提升病毒滴度至適合體內(nèi)實(shí)驗(yàn)的水平。

AAV在組織中的轉(zhuǎn)導(dǎo)效果可以持續(xù)2-6個(gè)?，并且通常在注射后2-4周可以達(dá)到表達(dá)峰值。不同血清型的 AAV 對(duì)不同的組織感染效率不同。例如，使用AAV重組病毒載體治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病時(shí)，一般選用AAV9的血清型以穿越血腦屏障，而基于AAV9型改造的兩個(gè)新型AAV血清型：AAV-PHP.eB和AAV-PHP.S分別對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)和外周神經(jīng)系統(tǒng)具有更好的嗜性。

而在肝臟研究中，AAV2 首先被報(bào)道在小鼠體內(nèi)實(shí)施靜脈注射后具肝嗜性。隨后，多 種常用的 AAV 血清型載體（AAV1-9、rh10）在小鼠體內(nèi)被證實(shí)具有肝嗜性，其中AAV8 轉(zhuǎn)導(dǎo)效率非常高。

海星生物目前提供十多種常見血清型的AAV病毒包裝和純化服務(wù)，我們推薦的不同AAV血清型組織嗜性如下表所示：

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作者：海星生物? ? ? ?

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