腺相关病毒常见问题解答
Q1:AAV的注射方式,有尾静脉注射也有局部原位注射,该怎么选?
AAV的体内注射(给药)方式分为系统性给药和局部给药,系统性给药主要有尾静脉、颈静脉、眼眶静脉和腹腔静脉给药;
局部给药方式常见的包括脑立体定位、肌肉定点注射、心肌原位注射、玻璃体腔内注射、关节腔注射等;
系统性给药是特点是病毒注射的体积较大,一般需要100~1000μl不等,病毒在体内扩散的范围广,一般系统性给药的方式操作较为简单,给药比较方便;
局部给药则病毒注射量要求较少,一般100μl以内,但对滴度要求较高;由于是直接将AAV递送到目标组织,局部给药会有更好的靶向性,如果是临床基因治疗,局部给药注射的病毒量少,因此病理毒性会更小。
Q2:AAV注射小鼠,多少病毒量才够呢?
影响AAV注射总量的因素很多,比较重要的有血清型、目标组织类型、注射方式(局部or全身)、动物模型(如大鼠or小鼠)等,对于有文献报道的,可参考文献的注射方法,最好设置几个不同的梯度。例如AAV9感染小鼠心脏组织(心肌细胞),可采用尾静脉注射也可采用心肌多点注射的方式,尾静脉注射推荐1011 vg/mL,100μL;原点注射则推荐1010 vg/mL,20 μL/点。
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Q3:AAV注射后多久起效?有办法缩短其表达时间吗?
在我们的上期有提到,AAV进入细胞后需经历一个从单链DNA变成双链DNA的过程,因此,目的基因开始表达所需的时间较长,一般在1周左右或以上可以检测到,这个也跟目的基因相关,不同基因的表达高峰时间是不同的。
另外,可采用自互补AAV(Self-complementary Recombinant Adeno-Associated Virus ,scAAV)加快表达速度,scAAV是通过改造其中的一个ITR使得AAV可形成二聚体,其进入细胞可直接进行表达,在多种组织中表达更迅速且表达水平更高。但缺点是,scAAV的包装容量进一步缩小,约为AAV的一半,因此只能用于基因片段较小的研究。
Q4:AAV体内注射纯化的目的是什么?
如果是用于体外感染细胞的病毒,一般不用纯化,但对于用于注射至体内的病毒,无论是慢病毒还是AAV,均有必要进行纯化。这是由于病毒在包装生产过程中,未经纯化的病毒液含有大量的病毒外壳、细胞(293T)内毒素、破损颗粒、及细胞碎片等,这些物质如果随病毒一起注射到动物体内,可能会引发强烈的免疫反应,从而影响动物的生存状态。另外病毒纯化也是一个浓缩的过程,有利于后续的稀释使用。
Q5:为什么AAV是目前基因治疗领域最热门的载体?
这是因为AAV具备以下优势:
1、宿主范围广:分裂和非分裂细胞;
2、安全性高:未发现致病AAV;ITR和rep/cap独立质粒表达;
3、免疫原性低:对动物或人体造成的免疫反应小,几种病毒载体中相对最小;
4、靶向性好:多种血清型,组织特异性。
但目前AAV并不是完美的,仍有许多需要优化和改进的地方,如特异性还有待提高,从而减少AAV的使用剂量,降低毒理风险;通过载体改造提升载体容量,解决较大片段基因治疗的问题;另外还需要开发更多具备不同功能的AAV,如跨血脑屏障、跨突触等。