腺相关病毒（AAV）之所以能够在不整合进宿主基因组的情况下实现长期基因表达，主要依赖于以下几个关键机制：
1. 形成稳定的游离体
AAV进入细胞核后，其单链DNA基因组通过宿主酶的作用转化为双链DNA，并形成环状的游离体（episome）。这种结构独立于宿主染色体存在，避免了整合导致的插入突变风险。附加体的稳定性在非分裂或缓慢分裂的细胞（如神经元、肌肉细胞、视网膜细胞）中尤为显著，因为细胞分裂会稀释游离体，而这类细胞的静息状态使得附加体得以长期保留。
2. 反向末端重复序列（ITR）的作用
AAV基因组的ITR序列在附加体形成和稳定中起关键作用：
促进环化：ITR通过反向互补配对形成发夹结构，帮助基因组环化。
维持稳定性：ITR可能招募宿主蛋白（如DNA修复蛋白）保护附加体不被降解。
支持有限复制：在某些应激条件下，ITR可能启动附加体的自主复制，维持拷贝数。
3. 低免疫原性与免疫逃逸
AAV的衣蛋白结构天然具有低免疫原性，减少了宿主免疫系统的识别和清除。此外，AAV不携带病毒编码基因（如Rep/Cap在重组载体中被删除），进一步降低炎症反应风险，从而延长转基因表达时间。
4. 组织特异性与血清型选择
不同AAV血清型（如AAV2、AAV8、AAV9）对特定组织（如肝脏、视网膜、中枢神经系统）具有天然趋向性。这种靶向性提高了转导效率，使更多细胞携带附加体，增强长期表达的可能性。
5. 启动子与表达元件的优化
转基因表达盒的设计（如使用强组成型启动子或组织特异性启动子）能显著延长表达时间。例如：
CAG启动子（复合启动子）可在多种细胞中持续驱动高表达。
合成启动子（如miniPromoter）通过减少表观遗传沉默维持长期活性。
6. 避免整合的关键设计
天然AAV在缺乏辅助病毒时会整合到宿主基因组的特定位点（如AAVS1），但重组AAV载体删除了Rep蛋白（负责介导整合），因此几乎完全以附加体形式存在，进一步降低了整合风险。
7. 宿主细胞类型的影响
在终末分化细胞（如神经元、光感受器细胞）中，附加体不会被细胞分裂稀释，且核内环境更利于其稳定存在。例如，AAV介导的基因治疗在视网膜中的表达可持续数年甚至数十年。
AAV通过附加体形式、ITR稳定性、低免疫原性、血清型优化及启动子设计等多重机制，实现在非分裂细胞中的长期表达，同时规避了基因组整合的风险。这一特性使其成为遗传病、眼科疾病及慢性病基因治疗的理想载体。然而，在分裂活跃的细胞中，附加体会逐渐丢失，因此AAV的应用需结合目标组织的特点进行优化。