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AAV载体的特点

发布时间：2013-2-16 阅读次数：8169 字体大小: 【小】【中】【大】

腺相关病毒（adeno-associated virus, AAV)是微小病毒科,依赖病毒属的单链DNA病毒, 其正负链各半，基因组大小 4.7kb。病毒颗粒结构为正二十面体,直径20-26nm，耐热,耐有机溶剂。AAV具有多种常见血清型,100多种病毒变种。

在存在辅助诸如腺病毒(Berns,1990;Muzyczka,1992;Berns和Giraud,1996)、疱疹病毒、牛痘病毒等条件下(Yakobson等,1989),AAV能复制产生子代病毒。在缺少病毒的情况下，AAV整合其基因组到人类19号染色体的一个特别位点，直到有辅助病毒将其从潜伏状态下拯救出来(Kotin等，1990)。但研究普遍认为，AAV以不整合的形式为主，整合率小于2%。AAV的位点特异性的整合能力、其自然缺陷及其免疫原性低使其成为理想的基因治疗载体变为可能。重组AAV(rAAV)载体能体外转导培养细胞以及体内不同组织，如肺(Flotte等,1993;Conrad等,1996;Halbert等,1997)、脑（Kaplitt等,1994）、肌肉(Xiao等,1996)、视网膜（Ali,1996;Flannery等1997）、中枢神经系统(Peel等,1997)和肝脏(Xiao等,1998)等。

病毒结构

AAV基因组是一个线性、单链DNA(ssDNA)分子，由4680个核苷酸构成，在每个末端含有一个145个碱基组成的末端重复序列(ITR)（Srivastava等,1983）。ITR序列折叠成发夹结构，是其DNA复制起始和包装重组AAV病毒颗粒所需的唯一已知顺式作用元件。ITR元件位于两个翻译开放阅读框(ORF)的两侧。左侧ORF(或rep基因)编码四个非结构蛋白质称为Rep78、68、52和40，对于病毒DNA复制和包装是关键性的。右侧的ORF(或cap基因)编码三个结构蛋白质VP1、VP2和VP3(Berns,1990;Muzyczka,1992;Berns和Giraud,1996)。

复制过程

DNA复制，VAI RNA基因生成一个小RNA转录物增进AAV capsid mRNA的翻译。

此繁琐过程的局限性阻止了rAAV广泛发展为基因治疗的。如上所述载体的生成总是导致载体的明显Ad污染，因此需要热处理和严格的纯化方法灭活和去除Ad病毒颗粒污染。尽管载体和包装质粒之间通常没有同源序列，但是经常产生野生型样有复制能力的AAV(rcAAV)(Allen等，1997；Wang等，1998)。已经进行了许多尝试改进rAAV载体的包装效率。它们包括：发展表达一些或所有包装所需的AAV基因的细胞系（Yang等,1994;Clark等,1995;Tamayose等,1996;Inoue和Russell,198），构建Ad辅助质粒能够用来替代Ad感染(Matsu***a等,1998;Xiao等，1998b)和发展重组Ad携带rAAV载体基因组(Gao等,1998)。

对肌肉、肝脏、神经组织等转导效率高

载体自身免疫原性低

长期表达

比较稳定,易于保存和运输

缺点：容量较小

安全性好不同血清型的组织嗜性

AAV2载体：泛嗜性；最早应用的AAV载体。有效转导肌肉，肝脏，脑组织，对于视网膜的转导效率和表达水平良好

AAV1载体：明显的骨骼肌嗜性（包括心肌），神经组织也可以感染；

AAV5载体：视网膜、神经系统、关节滑膜嗜性、肺；

AAV8载体：明显肝嗜性，视网膜、神经组织也可以感染；

AAV9载体：心肌嗜性，可穿过血脑屏障；

免疫反应：先存免疫（如AAV2）、反复给药引起针对AAV的免疫反应

生物安全性

一般认为AAV病毒本身对人体不致病。一般AAV病毒载体的生物安全等级是BSL1。但是对于携带致病基因或有害因子基因的AAV载体则应归于BSL2，应遵守以下操作注意事项：

注意事项

在相应的生物安全等级环境和要求下进行操作。

避免与制品直接接触（经伤口或不小心针刺注入、误食、大量吸入、粘膜接触等）。

在操作过程中不慎皮肤接触或溅入眼睛，立即用大量清水冲洗；

乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂无法灭活AAV病毒，因此酒精消毒对于去除AAV病毒沾染无效。

消毒可以采用的手段包括清水清洗、高压、强氧化性的消毒液（如巴斯消毒液）清消、强碱性液体浸泡等。

参考资料

1．．NCBI [引用日期2012-12-25] ．

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