Promega提供的NanoLuc®萤光素酶和Nano-Glo® Fluorofurimazine In Vivo Substrate(体内成像底物)可用于体内生物发光成像,以研究AAV突变体在小鼠体内的分布和转导效率,进一步探究AAV载体的免疫原性。
重组腺相关病毒(AAV)载体是体内基因治疗的一种具有吸引力的递送策略,但也面临着一个巨大的挑战:如何避免被一直警惕的免疫系统检测到(1,2)。为了补偿对这些病毒颗粒的免疫反应,已经采取了包括免疫抑制药物和改造AAV载体使其提高效力从而最小化有效剂量等措施。然而,这些方法也带来了各自的挑战,并不能直接解决AAV载体诱导免疫反应的倾向。
最近的一项研究引入了一种新方法来减少AAV载体固有的免疫原性(2)。研究人员有策略性地置换了AAV衣壳蛋白中的氨基酸,以消除T细胞识别的特定序列(能够引发最强烈的免疫反应)。结果,他们显著降低了AAV载体的T细胞介导的免疫原性和毒性,而不影响其性能。
为了量化改良后的AAV9衣壳蛋白的行为,研究人员将NanoLuc®报告基因插入AAV载体中。在制备含有改良的AAV9衣壳蛋白的病毒颗粒时,他们观察到与使用母体AAV9衣壳蛋白制备的病毒颗粒相比,病毒颗粒的质量或性能没有任何差异。此外,这些改良并没有影响载体将NanoLuc®报告基因递送至细胞的能力,也没有影响抗AAV抗体中和载体的能力。
在这些体外实验之后,研究人员将携带NanoLuc®报告基因的突变AAV9载体注射到小鼠体内。他们通过连续几周注射NanoLuc®萤光素酶活体成像底物NanoGlo® Fluorofurimazine,并通过活体生物发光成像检测方法来测定萤光素酶的表达。注射了突变AAV9载体的小鼠的萤光素酶表达水平与注射了亲本AAV9载体的小鼠相似。更重要的是,萤光素酶表达可在注射后的29天内保持稳定。
Nano-Glo® Fluorofurimazine In Vivo Substrate(FFz)专为体内检测NanoLuc®萤光素酶而设计。可在其promega产品页面上找到其他使用FFz进行活体成像的研究案例。
AAV载体对特定的组织和器官具有选择性,这种特性称为嗜性。研究人员发现,亲本AAV9载体在小鼠的肝脏、心脏和胸腺中高表达NanoLuc®报告基因。而AAV5载体在这些器官中的表达受限,仅限于小鼠的肝脏和肺部。相比之下,突变的AAV9载体显示出与亲本AAV9载体相似的分布和表达水平。
最终,研究人员发现,不同于之前用野生型AAV9扩增的PBMCs,突变型AAV9载体扩增的PBMC用突变型AAV9肽再次刺激能引发较低水平的免疫激活。
综上所述,这些结果表明研究人员能够有计划地修改AAV载体,以避免不良的免疫反应,同时保持载体功能。他们相信他们的方法可以用于“免疫沉默”其他AAV载体,并改善体内基因疗法。 |