
针对两种主流病毒载体在递送特定遗传有效载荷以感染宿主细胞方面的差异。病毒结构、应用和功能存在差异。
下面是关于 AAV 与慢病毒的区别:
AAV 与慢病毒:病毒载体的结构差异是什么?
1、衣壳结构式:
腺相关病毒:
AAV 是一种无包膜病毒,这意味着它的衣壳周围没有脂质膜。
二十面体衣壳:AAV 具有对称的二十面体衣壳结构,由蛋白质亚基组成,特别是以精确的几何图案排列的三种病毒蛋白(VP1、VP2、VP3)。
刺突表面衣壳蛋白:衣壳在决定组织嗜性和免疫反应方面起着关键作用。不同血清型的 AAV 具有不同的衣壳结构,使它们能够靶向不同的组织。
慢病毒:
慢病毒是逆转录病毒的一个子集,是包膜病毒。它们具有源自病毒核心周围宿主细胞膜的脂质双层。
球形或锥形芯:在包膜内,慢病毒有一个通常被描述为圆锥形或子弹状的核心,其中包含病毒基因组和逆转录酶和整合酶等必需酶。
包膜中的糖蛋白:病毒包膜包含糖蛋白(例如,HIV 衍生的包膜蛋白 gp120),它们负责受体结合并进入宿主细胞。
2、载体容量:
慢病毒载体可以包装多达约 8–12 kb 的外源 DNA。这种更大的尺寸容量使慢病毒适用于递送更复杂或更大的治疗基因。
AAV 载体的包装容量较小,约为 4.7 kb。当涉及到递送更大的基因或额外的调节序列时,这是一个重大限制。
3、基因组结构差异:
慢病毒质粒使用逆转录和整合到宿主基因组中所需的长末端重复序列 (LTR) 和包装信号 (ψ)。AAV 质粒不需要 LTR 或这些包装信号,因此如果不进行修饰就无法直接交换。
AAV 载体需要位于目标基因侧翼的特异性反向末端重复序列 (ITR)。这些 ITR 对于将治疗基因包装到 AAV 衣壳中并促进其转导到靶细胞中至关重要。慢病毒质粒没有这些 ITR,因此为 AAV 设计的质粒不能在不去除 ITR 的情况下直接用于慢病毒。
4、宿主细胞集成:
慢病毒将其 DNA 整合到宿主细胞基因组中,从而在分裂细胞中实现长期表达。因此,慢病毒包装质粒设计有调节元件,例如支持该整合过程的 LTR。
相比之下,AAV 在宿主细胞核中主要保持游离型(非整合),主要靶向非分裂细胞。AAV 包装质粒针对游离型持久性和长期表达进行了优化,无需整合到基因组中。
AAV 和慢病毒包装有什么异同?
1、相同点:包装质粒
AAV 包装和慢病毒包装都涉及将辅助质粒转染到细胞系中。
对于每次生产,使用多个质粒来提供必要的病毒蛋白、基因组包装信号和复制功能。质粒通常包括携带治疗基因的转移质粒和编码组装病毒载体所必需的病毒蛋白的包装质粒。
2、相同点:生产细胞的转染
对于这两种载体,通常通过使用化学转染试剂或电穿孔对生产细胞进行转染来产生。
3、相同点:基于细胞的生产系统
AAV 和慢病毒生产系统都依赖于细胞培养物(如贴壁或悬浮细胞系统)来产生病毒颗粒。
4、相同点:纯化方法
两种病毒载体都经过相似的纯化步骤,包括超离超滤和层析以将病毒颗粒与杂质分离。
5、不同点:辅助质粒
AAV 需要辅助病毒组分进行复制和打包,而慢病毒则不需要。这些用于 AAV 的辅助质粒组分用于转染过程。
5、不同点:共转染过程中使用的质粒数量
AAV 包装需要一个三个质粒系统:一个用于 AAV 基因组(治疗基因),一个用于 AAV rep/cap 基因(复制和衣壳蛋白),一个用于腺病毒辅助基因(以支持 AAV 复制)
根据慢病毒包装的代数不同,慢病毒包装可能需要 3 或 4 个质粒以提高安全性。
第二代慢病毒包装使用 3 个质粒:一个用于转移载体(包含目标基因),一个包装质粒(提供必需的病毒蛋白)和一个包膜质粒(编码病毒包膜蛋白)。
第三代慢病毒包装包括所有第二代包装质粒,但分离了 gag/pol 和 rev 质粒载体,以减少、降低重组事件的可能性。
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。
