重组腺相关病毒包装

腺相关病毒(Adeno-Associated Viral Vector,AAV)属于微小病毒科( parvovirus),为无包膜的单链线状 DNA 病毒。AAV的基因组约4700bp,包括上下游两个开放读码框架(ORF),位于分别由145核苷酸组成的2个反向末端重复序列(ITR)之间。由于腺相关病毒具有宿主范围广、安全性高、免疫原性低、表达稳定和物理性质稳定等优点,已被广泛地应用于基础研究和临床试验中,并且腺相关病毒载体已成为世界上最常用的基因治疗载体之一。

AAV特点:

1 安全性高:迄今从未发现野生型AAV 对人体致病,重组 AAV 基因组序列上去除了大部分的野生型 AAV 基因组元件,进一步保证了安全性;
2 免疫原性低:AAV2的基因组仅 4681 个核苷酸,便于用常规的重组 DNA技术进行操作,而且进行动物实验时造成的免疫反应小;
3 宿主范围广:能感染分裂细胞和非分裂细胞;
4 表达稳定:能介导基因的长期稳定表达;
5 物理性质稳定:在60℃不能被灭活,能抗氯仿。

rAAV包装纯化及滴度检测:

AAV包装过程中,包装质粒负责编码目的基因以及两个末端反向重复序列(ITR,对于病毒的复制和包装具有决定性作用),辅助质粒包含AAV包装所需的cap(编码病毒衣壳蛋白)和rep(参与病毒的复制)基因,以及腺相关病毒Helper质粒。三种质粒共同转染293T细胞后,AAV病毒开始复制和包装。腺相关病毒的生产,采用三质粒系统在293T细胞中进行包装。所获得的病毒颗粒经过超速离心纯化,并通过qPCR对病毒基因拷贝进行滴定。一般情况下rAAV的滴度在1012~1013 VG/ml,完全可以满足各类整体实验的使用要求。

AAV载体不同血清型

研究发现 AAV 具有多种血清型,各种不同血清型的 AAV 载体的主要区别是衣壳蛋白不同,因此对不同的组织和细胞的转染效率存在差异。目前爱科博生物在包装腺相关病毒时有9种不同的 AAV 血清型可供客户选择,建议客户针对不同组织器官选择相应血清型的 AAV 病毒,见下表。

不同血清型AAV的组织亲嗜性

血清型 组织亲嗜性
rAAV2/1 神经系统(高滴度顺向跨突触),肌肉,骨骼肌,心肌,平滑肌
rAAV2/2 视网膜、神经系统,肌肉,肝脏,血管平滑肌
rAAV2/2 视网膜、神经系统,肌肉,肝脏,血管平滑肌
rAAV2/3 肌肉,肝脏,肺,眼
rAAV2/4 神经系统,肌肉,眼,脑
rAAV2/5 神经系统,肺,视网膜,肝脏,滑膜关节
rAAV2/6 神经系统,肺,肌肉,心脏
rAAV2/7 肌肉,肝脏
rAAV2/8 神经系统,肝脏,肌肉,脂肪组织,胰腺,视网膜,
rAAV2/9 神经系统,心肌,肺,视网膜,皮肤
AAV-PHP.eB 跨血脑屏障(静脉注射)
AAV-DJ 视网膜,肺,肾脏,体外感染细胞

AAV组织特异性启动子

启动子名称 组织噬性 细胞嗜性 报告基因
Hb9 脊髓 运动神经元 EGFP
Camk2a(short) 锥体神经元 EGFP
Th 多巴胺能神经元 EGFP
GFAP 星形胶质细胞 EGFP
Iba1 小胶质细胞 EGFP
SYN1 成熟神经元 EGFP
NSE 神经系统 多种神经元 EGFP
Nes 发育中的神经元 神经肝细胞、神经前体细胞 EGFP
Cnp 神经系统、睾丸和淋巴 髓鞘寡突胶细胞、施万细胞 EGFP
Tuba1a 胚胎发育中的和出生后早期的神经系统 发育中的神经元,不包括星形胶质细胞和髓鞘寡突胶细胞 EGFP
cTnT 心脏 心肌细胞 EGFP
αMHC 心脏 心肌细胞 EGFP
Hcn4 胚胎心脏 心肌细胞 EGFP
CD68 血液 单核球及巨噬细胞 EGFP
Tie1 血管 血管内皮细胞 EGFP
CD144 血管(肺、心脏、卵巢、脾脏和肾小球) 血管内皮细胞 EGFP
MHCK7 小鼠骨骼肌和心肌 分化的有丝分裂后横纹肌细胞 EGFP
Myog 肌肉 成肌细胞 EGFP
ACTA1 肌肉 成肌细胞 EGFP
SM22a 平滑肌 血管平滑肌细胞 EGFP
EnSM22a 平滑肌 血管平滑肌细胞 EGFP
Afb 肝脏 肝细胞 EGFP
Alb 肝脏 成熟肝细胞 EGFP
TBG 肝脏 肝细胞 EGFP
SPB AT II细胞(肺泡II型上皮细胞)和Clara细胞(细支气管上皮细胞) EGFP
Col2a1 软骨组织 软骨细胞 EGFP
Runx2 骨组织 早期成骨细胞 EGFP
CD11b 骨髓 成熟髓样细胞系 EGFP
Col1a1 骨、牙齿和肌腱 成骨细胞和成纤维细胞 EGFP
OC 骨及软骨组织 成骨细胞、骨细胞和肥大软骨细胞 EGFP
NPHS2 肾脏 足细胞 EGFP
MMTV 乳腺 涎腺导管细胞、乳腺上皮细胞 EGFP
Wap 乳腺 乳腺肺泡上皮细胞 EGFP
HIP 胰腺 胰岛β细胞 EGFP
Ins2 胰腺 胰岛β细胞 EGFP
Pdx1 胚胎发育中的胰腺和成人胰岛 胰腺祖细胞和胰腺β细胞 EGFP
ProA1 视网膜 视锥细胞 EGFP
hRHO 视网膜 视杆细胞 EGFP
hBEST1 视网膜 视网膜色素上皮细胞 tdTomato
aP2 脂肪 脂肪细胞 EGFP
AdipoQ 脂肪 脂肪细胞 EGFP
K14 表皮组织 角质细胞 EGFP
mTyr 表皮组织 黑色素细胞和黑色素瘤细胞 EGFP
BK5 表皮组织 角质细胞 EGFP

rAAV载体应用案例

血清型+启动子 荧光 注射(观察)部位 病毒滴度 注射体积 观察时间
AAV2/9-hSyn tdTomato 小鼠LHb 6E+12VG/mL 0.1ul 4周
AAV2/9-hSyn EGFP 小鼠PBN 1E+13 VG/mL 0.15ul 3周
AAV-CaMKIIα EGFP 小鼠PVT 1E+13 VG/mL 0.1ul 4周
AAV-CaMKIIα Cre-eGFP 小鼠PVT 1E+13 VG/mL 0.1ul 4周
AAV2/9-hSyn eYFP-Cre 小鼠dmPFC 1E+13 VG/mL 0.3ul 4周
AAV2/9-hSyn Cre-eGFP 小鼠PrL 4E+12 VG/mL 0.3ul 4周
AAV-CMV EGFP 小鼠mPFC 3E+12 VG/mL 1.5ul 2周
AAV-PHP.eB EGFP 尾静脉(全脑) 1E+12VG/mL 100ul 4周
rAAV2/8-TBG EGFP 尾静脉(肝脏) 1E+12VG/mL 100ul 4周
rAAV2/9-cTNT EGFP 尾静脉(心脏) 2E+12VG/mL 100ul 4周
rAAV2/9-SftPC EGFP 尾静脉(肺脏) 5E+12VG/mL 100ul 2周
rAAV2/9-SftPC EGFP 气管(肺脏) 2E+12VG/mL 50ul 3周
rAAV2/8-CMV mCherry 尾静脉(肾脏) 1E+12VG/mL 200ul 4周
rAAV2/8-CMV mCherry 腹股沟脂肪多点 1E+12VG/mL 80ul 4周
rAAV2/8-CMV mCherry 后腿肌肉多点 1E+12VG/mL 80ul 4周
rAAV-CMV EGFP 腹腔注射(胰腺) 2E+12VG/mL 200ul 4周

以上为已经发表文章成功案例的推荐剂量。

重组腺相关病毒包装案例

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