AAV肝脏、肺、肌肉常用启动子汇总

2026年9月23日
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AAV的组织特异性表达,从来不只是看血清型。

血清型更多影响“能不能到达”,
启动子则决定“主要在哪里表达”。

对于肝脏、肺和肌肉等常见研究组织,启动子的选择会直接影响目的基因的表达范围、表达强度以及载体整体大小。

这篇不展开启动子机制,只做整理:

把AAV肝脏、肺、肌肉研究中常见的组织/细胞特异性启动子一次性列清楚。

肝脏常用启动子

系统/器官 目标细胞 启动子名称 别名/常用写法 特异性/表达特点 代表用途
肝脏 肝细胞 TBG Thyroxine-binding globulin promoter 常用于肝细胞偏特异表达 肝脏基因表达、代谢病研究
肝脏 肝细胞 hAAT AAT、SERPINA1 promoter 肝细胞特异/偏特异表达 分泌蛋白、肝脏基因治疗
肝脏 肝细胞 HCR/hAAT ApoE HCR/hAAT HCR增强元件与hAAT组合 凝血因子、分泌蛋白表达
肝脏 肝细胞 LP1 Liver-specific promoter 1 紧凑型肝特异性启动子 肝脏基因治疗
肝脏 肝细胞 HLP Hybrid liver promoter 紧凑型肝特异性表达 肝脏基因表达
肝脏 肝细胞 TTR Transthyretin promoter 肝脏偏特异表达 肝脏表达、分泌蛋白
肝脏 肝细胞 Albumin Alb、Albp 肝细胞相关表达 肝脏表达、Cre/报告基因
肝脏 肝细胞 ApoA-I ApoAI promoter 肝脏/脂蛋白相关表达 脂质代谢研究

其中,TBG、hAAT、HCR/hAAT、LP1和HLP是AAV肝脏靶向表达中比较常见的一组启动子。公开综述也将TBG、LSP、hAAT、HCR/hAAT、LP1、HLP等列为代表性的肝脏特异性启动子。

需要注意的是,不同研究中这些启动子的具体构型并不完全相同。同一个名称可能对应不同长度或不同增强子组合,因此实际设计时不能只看启动子名称,还需要确认具体序列和文献来源。

肺/气道常用启动子

系统/器官 目标细胞 启动子名称 别名/常用写法 特异性/表达特点 代表用途
肺/气道 肺泡II型细胞 SFTPC SP-C promoter AT2细胞相关表达 肺泡II型细胞研究
肺/气道 肺泡/肺上皮 SFTPB SP-B promoter 肺泡及肺上皮相关表达 肺部基因表达
肺/气道 Club细胞 SCGB1A1 CC10、CCSP promoter Club细胞/气道分泌细胞表达 气道上皮研究
肺/气道 纤毛上皮细胞 FOXJ1 FOXJ1 promoter 纤毛细胞表达 气道纤毛细胞研究
肺/气道 基底细胞 KRT5 Keratin 5 promoter 气道基底细胞相关表达 气道修复、上皮研究

肺部研究通常需要进一步区分肺泡细胞、气道分泌细胞、纤毛细胞和基底细胞。“肺特异性启动子”并不是一个单一概念。

例如:

  • SFTPC/SP-C:更常用于肺泡II型(AT2)细胞相关研究;
  • SCGB1A1/CC10:常用于Club细胞和气道上皮研究;
  • FOXJ1:主要用于纤毛上皮细胞相关表达;
  • KRT5:可用于气道基底细胞相关研究。

如果研究目标是肺部某一种细胞,通常需要先确定目标细胞类型,再选择对应启动子,而不是简单选择一个“肺特异性启动子”。

肌肉常用启动子

系统/器官 目标细胞 启动子名称 别名/常用写法 特异性/表达特点 代表用途
骨骼肌 骨骼肌 MCK CKM、Muscle creatine kinase 肌肉相关表达 肌肉基因治疗、肌病研究
骨骼肌 骨骼肌 CK6 CK6 promoter 肌肉特异性表达 肌肉报告基因、肌病研究
骨骼肌 骨骼肌 CK8 CK8 promoter 较强肌肉表达 肌肉基因治疗
骨骼肌 骨骼肌 tMCK triple MCK enhancer/promoter MCK增强子组合 肌肉基因表达
骨骼肌/心肌 骨骼肌、心肌 MHCK7 MCK/α-MHC chimeric promoter 骨骼肌和心肌表达 肌营养不良、micro-dystrophin
骨骼肌 骨骼肌 SPc5-12 C5-12、synthetic muscle promoter 紧凑型肌肉启动子 AAV肌肉表达
骨骼肌/心肌 肌肉组织 Desmin DES promoter 肌肉相关表达 肌肉疾病研究
骨骼肌 骨骼肌 HSA Skeletal α-actin promoter 骨骼肌偏特异表达 骨骼肌研究
心肌 心肌细胞 cTnT TNNT2 promoter 心肌细胞特异表达 心脏基因表达
心肌 心肌细胞 α-MHC MYH6 promoter 心肌表达 心肌研究

肌肉启动子中,MCK/CKM家族使用非常广泛,包括CK6、CK8、tMCK等不同构型。MHCK7则是结合MCK与α-MHC调控元件形成的嵌合启动子,常用于同时关注骨骼肌和心肌表达的AAV载体设计。

在AAV基因治疗研究中,CK8、MHCK7和tMCK等启动子均已有临床研究应用背景。

需要注意:启动子并不是单独决定组织特异性的唯一因素。

实际AAV载体设计还需要结合血清型、给药途径、目标物种、启动子具体序列、增强子组合、GOI大小以及预期表达水平综合判断。

尤其是AAV载体存在包装容量限制时,启动子长度也需要纳入整体载体设计。对于micro-dystrophin等较大的表达框架,紧凑型启动子往往具有更实际的设计价值。

总结

AAV组织特异性表达的设计,本质上不是简单地“找一个组织特异性启动子”。

真正需要确定的是:目标组织 → 目标细胞 → 启动子 → 血清型 → 给药方式 → 表达需求

其中,肝脏常见的启动子包括TBG、hAAT、HCR/hAAT、LP1、HLP;肺部则需要根据AT2细胞、Club细胞、纤毛细胞等不同细胞类型选择SFTPC、SCGB1A1、FOXJ1等启动子;肌肉研究中则常见MCK、CK6、CK8、tMCK、MHCK7、Desmin等启动子。

声明:以上内容为基于公开文献与资料整理的AAV组织/细胞特异性启动子汇总。不同研究中的启动子长度、物种来源、增强子组合及实际表达水平可能存在差异,本文仅用于载体设计和研究选型参考。具体使用前,建议结合目标物种、给药方式及原始文献进一步核实。

 

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