2022年 8月 17日, 星期三
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AAV 载体

腺相关病毒(AAV) 是第一个也是唯一的改造用于基因递送的ssDNA 病毒,无包膜,直径20~26nm 的二十面体核衣壳包裹着一条4.7kb 线性ssDNA 基因组。腺相关病毒是已知最小的哺乳动物病毒,因最早发现为腺病毒样本中的一个病毒污染成分而得名。没有辅助病毒,如腺病毒共感染时,它的天然复制能力缺失,与任何人类疾病不相关(Daya and Berns 2008) 。

在20 世纪80 年代后期,腺相关病毒最先经基因工程改造为基因递送载体。此后,因其临床用于慢性疾病的基因治疗具有效性和安全性,已成为最有前途的基因递送工具(Daya and Berns 2008) 。广泛研究已经表明,腺相关病毒载体非常高效地转导许多活体组织,包括肌肉、肝脏、心脏、CNS 中的分裂和非分裂/静止细胞。更重要的是,腺相关病毒介导的活体基因递送似乎不发生组织病理改变或载体相关毒性(Daya and Berns 2008) 。

与腺病毒载体不同,小型和大型动物模型接种腺相关病毒载体通常不会引起宿主对于转导细胞的免疫反应,因而转入基因(治疗基因)在体内长期表达(Jooss and Chirmmle 2003) 。腺相关病毒载体通过形成环状单体和多价体在宿主细胞中待久游离存在,介导基因的稳定表达(McCarty et al. 2004) 。腺相关病毒的一个主要缺点是它最多仅可以容纳约
5kb 载体基因组(Daya and Berns 2008) 。

最近的研究发现了由120 多个新的灵长类动物腺相关病毒组成的另一科具有独特的组织和细胞类型噬性以及高效的基因转移能力( Gao et al. 2002, 2003, 2004, 2005) ,这一重大进展显著扩大了腺相关病毒载体的潜在应用范围。另一个载体基因组设计的重大进展是引入了野生型ITR 元件和改构的ITR 元件,使得双链或自身互补基因组被包装(McCarty 2008) 。自身互补的腺相关病毒(scAAV) 载体能够在靶细胞核中脱核衣壳后立即启动转基因的表达,这个巧妙的载体基因组设计绕过了转导过程中AAV 载体加工的限速步骤,即第二链合成(SSS) 。该设计显著提高了AAV 载体的培养物和体内转导效率。然而, scAAV载体基因组设计将转基因容量减少到2.5kb, 限制了其潜在应用。目前, Zhong 和他的同事
对AAV2 衣壳上表面暴露的关键酪氨酸残基进行突变,避免了泛素化降解,因而避免了蛋白酶体介导的降解,这一简单的改良使这些载体在体外人类细胞和活体小鼠肝细胞内得到高效转导(Zhong et al. 2008) 。

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