AAV(腺相关病毒)载体常用的启动子根据其功能(组成型、组织特异性或可诱导型)和应用场景有所不同。以下是常见分类及具体启动子的详细介绍:
一、组成型启动子(广泛表达)
1.CMV(Cytomegalovirus Immediate Early Promoter)
特点:强启动子,在多数哺乳动物细胞中高表达,但可能引发免疫反应或表达随时间衰减。
应用:适用于需要短期高表达的实验(如体外研究或疫苗开发)。
2.EF1α(Elongation Factor 1α Promoter)
特点:在哺乳动物细胞(尤其肝、肌肉、神经元)中稳定表达,免疫原性低。
应用:长期基因治疗(如血友病、肌营养不良)。
3.CAG(复合启动子)
组成:CMV增强子 + 鸡β-actin启动子 + 兔β-globin剪接受体。
特点:表达强度高且持久,适合多种组织。
应用:广泛用于动物模型(如转基因小鼠)和眼科疾病治疗。
4.PGK(Phosphoglycerate Kinase Promoter)
特点:中等强度,表达稳定,表观遗传沉默风险低。
应用:常被用于造血系统、干细胞以及某些脑部研究,但其在某些组织中的表达强度可能略低于CAG或EF1α,使用时需注意目标组织的转染效率。
5.UbC(Ubiquitin C Promoter)
特点:泛表达且稳定性高,适合长期表达需求。
应用:UbC 相对 EF1α 更适合神经系统的长期表达,但在肌肉组织中的表达略弱。具体可以根据目标组织微调。
二、组织特异性启动子
1.肝脏特异性
hAAT(Human Alpha-1 Antitrypsin Promoter):用于血友病或代谢性肝病。
TBG(Thyroxine-Binding Globulin Promoter):高肝脏特异性,临床常用(如AAV8-TBG载体)。
2.神经系统
Synapsin(SYN1):靶向神经元,用于帕金森病或癫痫研究。
GFAP(Glial Fibrillary Acidic Protein Promoter):特异性激活星形胶质细胞。
3.心脏/肌肉
cTnT(Cardiac Troponin T Promoter):心肌细胞特异性,用于心衰治疗。
MCK(Muscle Creatine Kinase Promoter):骨骼肌和心肌表达。
4.视网膜
RPE65:视网膜色素上皮细胞特异性,用于遗传性眼病。
hGRK1(G Protein-Coupled Receptor Kinase 1 Promoter):靶向光感受器细胞。
三、可诱导型启动子
1.Tet-On/Tet-Off 系统
特点:通过四环素或多西环素调控基因表达,实现时间控制。
应用:需精确控制表达的疾病模型(如癌症研究)。
2.化学诱导型(如RU486系统)
特点:小分子药物诱导,适用于体内调控。
四、迷你启动子(节省载体容量)
miniCMV:缩短的CMV版本,保留活性同时减少载体负载。
五、选择启动子的考量因素
靶组织:优先选择组织特异性启动子以减少脱靶效应。
表达水平:高表达需求(如酶替代疗法)选用CMV/CAG;长期治疗选EF1α/UbC。
载体容量:AAV载量有限(~4.7kb),需平衡启动子与基因大小。
免疫原性:临床应用中避免强免疫原性启动子(如CMV)。