AAV 质粒变成 AAV 病毒颗粒,本质上是一个体外人工包装过程,并不是质粒“自己变成”病毒,而是在包装细胞中被组装成病毒。标准流程如下(以常见的 三质粒系统 为例):
一、所需质粒组成
通常需要 3 种质粒共同作用:
1.AAV 表达质粒(转基因质粒 / transfer plasmid)
- 含 ITR(倒置末端重复序列)
- 中间是目的基因表达框(启动子 + GOI + polyA)最终被包装进病毒的只有这一部分
2.Rep/Cap 辅助质粒
- 提供 Rep 蛋白:负责识别 ITR、复制基因组
- 提供 Cap 蛋白:形成 AAV 衣壳(决定血清型)
3.Helper 质粒(腺病毒辅助基因)
- 提供 E2A、E4、VA RNA 等
- 模拟腺病毒感染环境,但不产生腺病毒
二、质粒 → 病毒的核心步骤
1.共转染包装细胞(通常是 HEK293 / 293T)
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将 3 种质粒按比例转染进细胞
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常用方法:PEI / 脂质体转染
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细胞提供转录、翻译和组装环境
2.AAV 基因组复制
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Rep 蛋白识别表达质粒两端的 ITR
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启动目的基因表达框的复制
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形成可被包装的 ssDNA AAV 基因组
3.衣壳蛋白表达与组装
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Cap 基因表达 VP1 / VP2 / VP3
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在细胞核内自组装成 空衣壳
4.基因组装入衣壳(封装)
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Rep 蛋白介导
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含 ITR 的 AAV 基因组被 选择性装入衣壳
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形成 完整 AAV 病毒颗粒
5.病毒释放
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AAV 多数 存在于细胞内
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通过 冻融 / 裂解 / 酶消化释放病毒
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部分血清型(如 AAV2、AAV5)上清中也有病毒
6.纯化与质控
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纯化:碘克沙醇梯度 / 柱层析
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检测:
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基因组滴度(qPCR / ddPCR)
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空壳率
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内毒素、无菌、支原体等
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三、关键要点总结
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只有带 ITR 的表达盒会进入 AAV 病毒
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Rep/Cap 和 Helper 质粒 不会被包装
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这是一个 体外重组 AAV 生产过程
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最终得到的是 不复制、低免疫原性的重组 AAV
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