腺相关病毒(AAV)具有多种血清型,其不同的血清型主要基于病毒衣壳蛋白的抗原性差异。这些差异使得不同血清型在组织感染能力(即组织嗜性)、免疫反应及基因传递效率上有所不同,因此被广泛用于基因治疗中针对不同疾病和组织的应用。

常见的AAV血清型及其功能和应用

以下是一些主要的AAV血清型及其特点:

1. AAV1

特点:高效感染横纹肌(如骨骼肌、心肌)。在中枢神经系统(CNS)和呼吸系统组织中表现出中等感染效率。

应用:用于治疗肌肉相关疾病(如杜氏肌营养不良症)。适合局部基因递送到心脏或骨骼肌。

2. AAV2

特点:最早被发现和研究的血清型。能感染多种细胞类型,但感染效率较低,依赖于特定的细胞受体(如肝素硫酸蛋白聚糖)。易受到中和抗体的影响。

应用:用于眼科基因治疗(如视网膜色素变性、Leber遗传性视神经病变)。最早获批的基因疗法(如治疗Leber先天性黑蒙的Luxturna)使用AAV2。

3. AAV3

特点:感染效率有限,主要用于实验研究。最近通过衣壳工程优化增强了其感染效率。

应用:在工程化改造后可能用于特定的临床治疗。

4. AAV4

特点:主要感染细胞表面的唾液酸受体。优势组织嗜性集中于脑部和心脏。

应用:用于中枢神经系统相关疾病研究。

5. AAV5

特点:能感染肝脏、肺和中枢神经系统。不依赖于肝素硫酸蛋白聚糖,适合于抗体免疫较强的患者。

应用:用于治疗神经退行性疾病和肝脏相关疾病(如血友病)。

6. AAV6

特点:类似AAV1,但在不同宿主中感染效率不同。对气道上皮细胞和血管内皮细胞感染能力较强。

应用:用于肺部疾病(如囊性纤维化)和肌肉疾病治疗。

7. AAV7

特点:感染效率较高,特别是在肌肉组织。较低的中和抗体反应。

应用:用于肌肉疾病和全身递送研究。

8. AAV8

特点:对肝脏感染效率极高。可以在全身递送中表现出良好的跨组织感染能力。

应用:用于肝脏疾病(如血友病A和B)的基因治疗。用于治疗代谢性疾病和代谢性肝病。

9. AAV9

特点:能通过血脑屏障高效感染中枢神经系统。在心脏、肝脏和肌肉中表现出强大的感染能力。

应用:中枢神经系统疾病(如脊髓性肌萎缩症)。心肌病和其他全身性疾病的治疗。

10. AAVrh10

特点:感染范围广,包括肝脏、脑和肌肉。对中枢神经系统具有优异的转导能力。

应用:常用于神经系统和肝脏基因治疗的研究。

 

血清型的选择与优化

1.组织嗜性:不同血清型具有独特的组织感染特性。选择适合的血清型是针对目标器官进行基因治疗的关键。

如AAV8常用于肝脏靶向治疗,AAV9用于中枢神经系统。

2.免疫逃逸:某些血清型(如AAV6、AAV8)对中和抗体的敏感性较低,可用于免疫受限的患者。

3.工程化改造:通过衣壳改造(如插入突变或嵌合衣壳蛋白)可以增强特定血清型的感染能力或改变其组织嗜性。

不同的AAV血清型为基因治疗提供了丰富的选择,每种血清型在功能和应用上各具特色。研究人员通常根据目标组织和疾病需求选择合适的血清型,同时结合衣壳工程技术进一步优化其特性,以提高治疗效果和安全性。