AAV常用启动子汇总：肝脏、肌肉、心脏、CNS、眼科、肺、内耳

在AAV载体设计中，启动子的选择往往和血清型一样，是实验设计最先需要确定的问题之一。

“我要做肝脏表达，用TBG还是CAG？”

“做骨骼肌表达，MCK、MHCK7还是Desmin更合适？”

“想让AAV在神经元中表达，应该用hSyn还是CAG？”

“做视网膜、肺或者内耳，有没有更合适的细胞类型特异性启动子？”

这些问题看起来简单，但真正设计AAV载体时，启动子并不是简单的“某个组织对应某个启动子”。

严格来说，AAV衣壳主要影响病毒进入和转导的组织分布，而启动子主要决定进入细胞后的基因表达模式。因此，即使选择了具有一定组织嗜性的AAV血清型，如果启动子本身缺乏足够的细胞类型选择性，仍然可能出现非目标细胞表达。

反过来，某些组织并没有一个能够在所有动物模型、所有给药方式下都保持高度特异性的“万能启动子”。

因此，AAV启动子的选择通常需要综合考虑：

目标组织、目标细胞、表达强度、特异性、动物物种、给药方式、GOI大小、表达持续时间以及是否需要降低脱靶表达。

本文不把某一个启动子简单定义为“最好”，而是按照常见研究场景，对AAV中常用的组织/细胞相关启动子进行汇总，方便大家在载体设计和启动子初筛时快速查阅。

需要特别说明的是：

本文中的“组织特异性”或“细胞特异性”均应理解为相对表达倾向，并不代表绝对特异表达。 同一个启动子在不同物种、组织状态、AAV血清型、给药方式和实验模型中的实际表现可能存在明显差异。具体项目仍建议结合文献和预实验进行验证。

一、AAV常用启动子清单

二、按目标组织反向汇总

1. 肝脏/肝细胞

如果目标是肝脏整体表达或肝细胞表达，TBG、hAAT、Alb等是比较常见的选择。

但需要注意的是，AAV血清型和启动子解决的是两个不同层面的问题。

例如AAV8、AAV9本身都可以产生较强的肝脏转导，但如果使用CAG等广谱启动子，最终表达并不一定局限于肝细胞。因此，如果项目真正关注的是肝细胞表达，而不是单纯提高肝脏中的表达量，通常需要同时考虑衣壳和启动子。

2. 骨骼肌

做骨骼肌相关AAV时，MCK、MHCK7、Desmin等通常比CAG更适合需要肌肉偏向表达的项目。

尤其是DMD、肌营养不良等肌肉疾病研究，需要根据目标是骨骼肌还是同时覆盖心肌来选择启动子。

如果希望同时兼顾骨骼肌和心肌，MHCK7这类启动子通常会比单纯的骨骼肌启动子更值得考虑。

需要注意：肌肉转导效率高，不等于肌肉特异表达。

AAV8、AAV9、AAVrh74等衣壳都可能产生较明显的肝脏或其他组织暴露，因此在系统给药的肌肉项目中，仍需要关注肝脏脱靶表达。

3. 心脏/心肌

如果研究重点是心肌细胞表达，cTnT、α-MHC、Mlc2v等心肌相关启动子通常比CAG更有针对性。

如果项目同时需要骨骼肌和心肌表达，则可以考虑MHCK7等肌肉相关启动子。

需要注意的是：

心肌启动子并不能解决AAV衣壳的组织分布问题。

例如使用AAV9进行系统给药时，AAV9除了可以转导心脏，也可能明显分布到肝脏、骨骼肌和其他组织。因此，心肌项目往往需要同时优化：AAV衣壳 + 给药方式 + 启动子。

三、CNS/脑/脊髓常用启动子

CNS是AAV启动子选择中比较容易出现误区的一个方向。

例如：

“用AAV9打脑，再加一个神经元启动子，就一定只表达神经元吗？”

答案并不是这么简单。

AAV9的组织和细胞分布本身并不是绝对神经元特异的，而hSyn、CamKIIα等启动子主要负责进入细胞之后的表达限制。

因此，CNS项目通常需要把两个问题分开：

第一步：AAV能不能到达目标区域？

第二步：到达之后，GOI主要在哪些细胞中表达？

这也是为什么CNS项目经常需要同时考虑血清型/工程化衣壳、给药路径和启动子。

例如脑内局部注射、脑室注射、鞘内注射和静脉给药，对最终的AAV分布影响都很大。

四、眼科/视网膜常用启动子

眼科AAV设计通常还需要进一步区分RPE、光感受器、RGC以及其他视网膜细胞。

眼科项目有一个非常重要的特点：

给药路径往往和启动子同样重要。

例如视网膜下注射和玻璃体腔注射并不是同一种递送方式。

玻璃体腔给药通常需要重点考虑AAV能否穿过相关屏障并到达目标细胞，而视网膜下注射则可以更直接地作用于局部视网膜区域。

因此，眼科AAV设计不能简单理解成：

“想表达RPE，就用RPE65。”

更合理的思路是：

给药路径 → AAV衣壳 → 目标细胞 → 启动子 → GOI表达。

五、肺/气道常用启动子

肺部AAV递送不能只看“哪个血清型能感染肺”。

因为肺组织本身结构复杂，包括：

气道上皮、纤毛细胞、Club细胞、肺泡Ⅰ型/Ⅱ型细胞、内皮细胞以及免疫细胞等。

因此，如果目标是特定肺细胞，通常需要通过启动子进一步限制表达范围。

例如：

• 目标是气道纤毛细胞，可以考虑FOXJ1；
• 目标是Club细胞，可以考虑CC10/SCGB1A1；
• 目标是肺泡Ⅱ型细胞，可以考虑SP-C；
• 如果需要广泛表达，则可以考虑CAG等广谱启动子。

需要注意：肺部AAV的最终表达效果还会受到黏液屏障、上皮极性、受体分布和炎症状态等因素影响。

因此，即使启动子选择正确，也不能保证在不同模型中得到完全一致的表达结果。

六、内耳/听觉系统常用启动子

内耳AAV设计与眼科有一些相似之处。

真正决定最终表达效果的，不只是启动子，还包括：AAV衣壳 + 给药路径 + 目标细胞 + 启动子。

尤其是内耳结构相对特殊，内毛细胞、外毛细胞、支持细胞和螺旋神经节细胞的位置不同，局部给药方式会直接影响AAV接触到哪些细胞。

因此，做听力基因治疗或内耳AAV研究时，不能只根据“某个衣壳可以感染内耳”来判断最终效果。

七、AAV启动子选择需要注意什么？

1. 启动子“特异”不等于绝对特异

很多启动子在特定组织或细胞中具有较明显的表达优势，但这并不意味着在其他细胞中完全没有表达。

因此，“肝脏启动子”“神经元启动子”“心肌启动子”等更准确的理解应该是：

在一定实验条件下具有相对组织或细胞表达偏好。

2. 启动子大小也需要考虑

AAV载体的包装容量有限。

因此在选择启动子时，不能只看表达强度和特异性，还需要同时考虑：

启动子长度 + GOI大小 + 调控元件 + PolyA + 其他功能元件。

如果GOI本身比较大，启动子就需要更加谨慎地选择。

3. 启动子和AAV衣壳需要一起考虑

启动子并不能决定AAV能不能到达目标组织。

例如：

AAV9 + hSyn

与

AAV2 + hSyn

虽然使用的是同一个神经元启动子，但最终的组织分布、转导范围和表达结果仍然可能不同。

所以AAV设计不能简单理解为：

“选择一个特异启动子，就解决了靶向问题。”

更合理的设计思路是：

衣壳负责“到哪里”，启动子负责“在哪些细胞表达”。

4. 给药方式同样会影响最终结果

同一个AAV衣壳和同一个启动子，在不同给药方式下得到的表达结果可能完全不同。

尤其是：

• 静脉注射
• 肌肉注射
• 脑内注射
• 脑室注射
• 鞘内注射
• 视网膜下注射
• 玻璃体腔注射
• 内耳局部给药

都需要结合具体项目进行设计。

5. 动物种属不能忽略

小鼠中的启动子表现，并不一定能够直接外推到大鼠、非人灵长类甚至人。

特别是在CNS、肝脏、肌肉和眼科等项目中，动物种属、组织结构和转录调控环境都可能影响最终表达。

因此，如果项目后续涉及NHP或临床转化，建议尽早考虑不同物种之间的表达差异，而不是等到后期再更换启动子。

八、AAV启动子怎么选？可以按照这个思路判断

如果目标是确定组织表达，首先看目标组织；

如果目标是确定细胞类型表达，优先考虑细胞类型相关启动子；

如果目标是广泛表达，可以考虑CAG、EF1α、CMV等广谱启动子；

如果目标是降低脱靶表达，则需要考虑组织/细胞特异性启动子，并结合AAV衣壳、给药方式以及其他去靶向策略共同设计。

简单来说，可以把AAV载体设计理解为：

AAV衣壳 → 决定主要到哪里

给药方式 → 决定病毒首先接触哪里

启动子 → 决定哪些细胞表达GOI

GOI → 决定最终功能

因此，启动子选择最好不要脱离血清型、给药方式和实验模型单独判断。

需要说明的是，本文整理的是AAV研究中常见启动子的选型参考，并不代表某个启动子能够在所有动物模型、所有给药方式下稳定实现绝对特异表达。实际结果还会受到AAV血清型、载体剂量、组织状态、动物种属、GOI以及检测方法等多种因素影响。

因此，本文更适合作为AAV载体设计和启动子初筛的快速参考，而不是替代具体项目的实验验证。