在基因治疗领域，腺相关病毒（AAV）因其安全性和高效的基因递送能力而成为主流载体。然而，天然AAV血清型在组织特异性、穿透能力及免疫原性方面存在一定局限，开发具有更优特性的新型AAV血清型已成为提升基因治疗效果的关键策略。
“AAV衣壳突变体库”的构建为新型血清型筛选和定向进化提供了强大技术支撑。本文将系统介绍AAV衣壳突变体库的主流构建方法及技术要点，助力您理解和设计更高效的血清型筛选实验。
一、AAV衣壳突变体库构建的核心原理
AAV的衣壳由VP1、VP2、VP3三种蛋白组成（图1），编码序列（cap基因）中包含关键的决定组织亲和性和免疫原性的结构域。
- 更强组织特异性
- 更高转导效率
- 更低免疫原性
- 更强血脑屏障穿透能力的AAV新血清型。
二、常用的AAV衣壳突变体库构建策略
在AAV衣壳表面可耐受插入的位点（如AAV2 VP3的587/588位点）插入随机肽库（6-12mer），改变受体结合特性。
技术要点：
插入位置选择关键（保持衣壳组装和功能）；
随机肽库多样性设计（10⁷-10⁹级别）；
适合用于靶向特定组织或病灶筛选。
优势：
可设计“智能”肽序列实现疾病或组织靶向；
适合开发精准化基因治疗载体。
方法原理：
采用错误引入PCR（Error-prone PCR）、化学诱变或紫外诱变，增加cap基因复制过程中的错配率，随机引入点突变。
技术要点：
设计特定区域（如VR loop）作为突变热点；
控制突变频率，避免致死突变；
构建单碱基到三碱基突变的多层次库。
优势：
简单高效，适合大规模库构建；
覆盖广泛的突变空间。
3. 血清型嵌合（DNA Shuffling / Chimeric Capsid Library）
方法原理：
将多个AAV血清型（如AAV1-9）的cap基因片段进行随机重组或DNA Shuffling，产生嵌合型衣壳库。
技术要点：
多源血清型亲本选择（越远缘，库多样性越高）；
PCR交叉延伸与重组技术；
高通量测序监控库的均一性和多样性。
优势：
快速获得兼具多种血清型特性的嵌合型新型衣壳。
4. 饱和突变（Saturation Mutagenesis）
方法原理：
选定功能关键位点（如VR loop、受体结合位点），将特定位点全部用NNK密码子随机化，实现全面氨基酸替换。
技术要点：
精准设计目标区域（如AAV2的R585/588位点）；
结合寡核苷酸合成技术（degenerate primers）；
建库量可控，便于后续筛选。
优势：
高密度覆盖，直接探索关键位点的功能变化；
库规模可控，利于深度筛选。
三、衣壳库质量控制与评估
优质的AAV衣壳库是成功筛选的基础，关键评估指标包括：
AAV衣壳突变体库的构建是新型血清型筛选和定向进化的核心技术之一，直接决定后续筛选效率和成功率。无论是针对肝脏、肌肉、神经系统，还是突破血脑屏障，我们都可以根据项目需求，为您定制设计最合适的AAV衣壳突变体库。
如果您有AAV新型血清型开发需求，欢迎联系我们，我们可提供以下服务：
① 定制化衣壳库构建
② 高通量筛选平台
③ NGS深度解析服务