在选择腺相关病毒(AAV)血清型时,需根据目标组织或细胞类型的特异性感染能力进行优化,以提高基因递送效率。以下是关键考虑因素和步骤:

1. 明确目标组织/细胞类型

中枢神经系统(CNS):AAV9、AAVrh10、AAV-PHP.eB(穿透血脑屏障);AAV2(局部注射)。

视网膜:AAV2(光感受器)、AAV5(视网膜色素上皮)、AAV8(广谱视网膜感染)。

肝脏:AAV8、AAV9、AAV-DJ(高效肝细胞靶向)。

肌肉(骨骼肌/心肌):AAV1、AAV6、AAV8、AAV9。

:AAV5、AAV6.2、AAV9。

血液系统(如造血干细胞):AAV6(需优化启动子)。

胰腺:AAV8、AAV9。

2. 血清型自然趋向性

天然血清型:不同AAV血清型通过衣壳蛋白与细胞表面受体(如硫酸乙酰肝素蛋白聚糖、唾液酸、层粘连蛋白受体等)结合,形成组织特异性。

例:AAV2依赖硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(HSPG),靶向肝、神经元;AAV9通过半乳糖受体靶向肝和心肌。

交叉组织感染:部分血清型(如AAV9)可全身分布,需结合启动子限制表达。

3. 给药途径优化

局部注射(如脑内、视网膜下):优先选择局部高感染效率的血清型(如AAV2视网膜下注射)。

全身递送(静脉注射):选择能穿透血管屏障的血清型(如AAV9、AAVrh10对血脑屏障穿透;AAV8对肝靶向)。

4. 免疫逃避与预存免疫

预存抗体:避免选择人群中高流行率的血清型(如AAV2、AAV8在人群中抗体阳性率较高)。

衣壳改造:工程化改造衣壳(如AAV-DJ、AAV-LK03)可降低免疫原性并增强靶向性。

5. 物种差异

不同动物模型(小鼠、非人灵长类)对AAV血清型的感染效率可能差异显著:

例:AAV9在啮齿类中高效穿透血脑屏障,但在非人灵长类中需高剂量。

需参考目标物种的文献数据或预实验验证。

6. 剂量与表达动力学

高剂量可能扩大非特异性感染(如AAV9静脉注射高剂量时在肝外器官积累)。

长效表达需求:选择血清型与启动子组合(如AAV8+肝特异性启动子)。

7. 辅助策略增强特异性

启动子选择:组织特异性启动子(如Synapsin-1用于神经元,Albumin用于肝)。

双载体系统:分裂载体(split-AAV)用于大基因递送。

8. 验证流程

体外实验:测试候选血清型对目标细胞系的感染效率。

预实验:在小动物模型中评估组织分布(qPCR检测载体基因组)和表达水平(荧光报告基因/ELISA)。

免疫组化/流式细胞术:确认细胞类型特异性(如神经元、胶质细胞分选)。

1.确定目标组织 → 2. 筛选天然高趋向性血清型 → 3. 优化给药途径 → 4. 评估免疫风险 → 5. 结合辅助策略 → 6. 实验验证

通过系统评估上述因素,可显著提高AAV载体在目标组织中的递送效率和特异性。