腺相关病毒(Adeno-Associated Virus, AAV)因其安全性高、免疫原性低、可实现长期稳定表达,已广泛应用于基础科研与基因治疗研究。然而,在实际操作中,AAV 包装滴度偏低、批次差异大仍是研究人员和客户最常见的痛点之一。
本文将从 载体设计、细胞培养、转染体系、收毒与纯化 等关键环节,系统梳理提高 AAV 包装滴度的核心策略。
一、载体与转基因设计优化
1. 严格控制插入片段大小
AAV 理论包装上限:4.7 kb(含 ITR)
当载体总长度 >4.9 kb 时,包装效率与滴度将显著下降
优化建议:
- 使用 Mini-CMV、hSyn 等精简启动子
- 删除冗余标签或非必需序列
- 优先选择 截短型 WPRE(如 WPRE3)
2. 避免表达对包装细胞有毒的基因
强毒性或诱导凋亡的基因会严重影响 AAV 产量
解决方案:
- 采用弱启动子或组织特异性启动子
- 使用 Tet-On 等可诱导表达系统
- 引入 miRNA target 元件限制非目标细胞表达
二、包装细胞与培养条件优化
3. 细胞系选择与状态控制
常用细胞系:
- HEK293T / HEK293AAV
转染时建议状态:
- 细胞密度:70–80%
- 低传代数(<20 代)
- 无支原体、无交叉污染
4. 培养条件关键参数
转染后 6–8 h 更换新鲜培养基
三、转染体系优化
5. 三质粒共转染比例
| 质粒类型 | 比例 |
| 转基因载体 | 1 |
| Rep/Cap 质粒 | 1 |
| Helper 质粒 | 1–2 |
不同血清型(AAV2 / AAV8 / AAV9 等)需进行适当微调
四、收毒与裂解流程(影响有效滴度)
6. 最佳收毒时间
建议收毒时间:转染后 48–72 h
AAV 主要分布于细胞内
- 必须进行细胞裂解以充分释放病毒
7. 细胞裂解与核酸酶处理
冻融裂解:−80℃ ↔ 37℃,3 次
Benzonase 处理:
- 终浓度:50–100 U/mL
- 37℃,30–60 min
可显著降低游离核酸,提高滴度准确性与纯度
五、纯化方式对滴度与活性的影响
8. 纯化方法选择
科研级推荐:
- 碘克沙醇密度梯度离心(高回收率、高活性)
中试 / 生产级推荐:
- AVB / AAVX 亲和层析
- 严格控制上样量,避免柱子过载
9. 浓缩与保存条件
超滤管 MWCO:100 kDa
避免反复冻融
六、AAV 滴度偏低的常见原因解析
| 现象 | 可能原因 |
| 总滴度偏低 | 插入片段过大 / 转染效率低 |
| 空壳比例高 | Rep/Cap 比例不合理 |
| 批次差异大 | 细胞状态不稳定 |
| qPCR 滴度低 | 裂解或核酸酶处理不充分 |
AAV 高滴度制备并非单一参数决定,而是多环节系统优化的结果。通过科学的设计与严格的工艺控制,可显著提升 AAV 的包装效率、稳定性与批次一致性。
如需 AAV 定制化包装服务,欢迎联系我们的专业技术团队。
关于派真
作为一家专注于AAV 技术十余年,深耕基因治疗领域的CRO&CDMO,派真生物可提供从载体设计、构建到 AAV、慢病毒和 mRNA 服务的一站式解决方案。凭借深厚的技术实力、卓越的运营管理和高标准的服务交付,我们为全球客户提供一站式CMC解决方案,包括从早期概念验证、成药性评估到IIT、IND及BLA的各个阶段。
凭借我们独立知识产权的π-alphaTM 293 细胞AAV高产技术平台,我们能将AAV产量提高多至10倍,每批次产量可达1×10¹⁷vg,以满足多样化的商业化和临床项目需求。此外,我们定制化的mRNA和脂质纳米颗粒(LNP)产品及服务覆盖药物和疫苗开发的各个阶段,从研发到符合GMP的生产,提供端到端的一站式解决方案。