腺相关病毒(AAV)简介

腺相关病毒(AAV,Adeno-Associated Virus)是一种小型、非包膜的单链DNA病毒,属于细小病毒科。它原本是一种与腺病毒共存的依赖性病毒,但本身没有致病性。AAV因其低免疫原性、无法自我复制、能够感染多种细胞类型(包括分裂和非分裂细胞),成为了基因治疗的理想载体之一。

AAV本身不会引起人类疾病,且可以长期在宿主细胞中存在。自然界中,它会在腺病毒的帮助下完成复制过程,但在实验室中,研究人员使用辅助质粒为其提供所需的复制因子。

 

AAV的特点

  • 无致病性:AAV不引起人类疾病,这使其在基因治疗中更安全。
  • 稳定性高:AAV可将基因长期表达,并具有较低的免疫反应。
  • 广泛感染能力:不同的AAV血清型(如AAV1、AAV2、AAV9等)能够感染多种不同类型的细胞和组织,广泛用于全身性疾病的治疗。
  • 低插入突变风险:AAV大多数情况下以外源基因的环状DNA形式存在于细胞核中,而不会整合到宿主基因组中,这降低了基因插入突变的风险。

 

AAV的应用

AAV在多个领域有广泛应用,尤其在基因治疗和基础科研中占据重要位置。以下是AAV的一些主要应用:

1. 基因治疗

  • 单基因遗传病:AAV广泛用于单基因遗传病的治疗,AAV可以传递功能性基因到患者体内,补偿患者缺失或突变的基因。
  • 眼科疾病
  • 神经系统疾病:由于一些AAV血清型(如AAV9)能够穿过血脑屏障,AAV被用于治疗中枢神经系统疾病,如帕金森病等。

 

2. 疫苗研发

  • AAV可以作为疫苗载体,用于递送编码病原体抗原的基因。通过AAV递送抗原基因,宿主细胞可以表达这些抗原,进而诱导免疫反应。例如,研究人员正在使用AAV平台开发针对流感新冠病毒等病毒的疫苗。

 

3. 癌症治疗

  • AAV也被研究用于癌症的基因治疗。例如,通过AAV递送自杀基因到癌细胞,使癌细胞对特定的药物敏感,从而实现靶向治疗。

 

4. 基因编辑工具的递送

  • AAV作为载体递送CRISPR/Cas9等基因编辑工具非常常见。AAV能高效地将基因编辑工具递送至细胞内,帮助实现特定基因的敲除、修复或插入。

 

5. 基础科学研究

  • AAV载体广泛用于基础研究,特别是在动物模型中的基因功能研究。研究人员可以使用AAV将特定的基因导入模型动物,研究该基因在疾病发展、信号传导等方面的作用。