眼靶向AAV(干扰/过表达/敲除)

 目前,在眼科疾病基因治疗研究中最常见的病毒载体是腺相关病毒。

不同血清型AAV的眼部感染嗜性

   AAV1、AAV2、AAV5和AAV8血清型均可有效转染主感光器和视网膜色素上皮细胞。经感染后可有效地将基因递送至各种细胞类型尤其是视网膜中的Mueller细胞,并且视网膜功能不受AAV影响感染或外源EGFP表达。
 
图1:AAV不同血清型在非人灵长类眼中的靶向效率对比及表达水平[1]
 

启动子选择

常见启动子:CAG[2]
 

AAV在眼中注射方式

AAV载体介导的眼部基因转移途径依治疗目的不同主要有玻璃体腔注射、视网膜下注射、前房注射、结膜下注射等。
1、玻璃腔注射
AAV载体玻璃体腔注射主要转染神经节细胞和Mǜller细胞,会产生针对AAV衣壳蛋白的体液免疫反应,这种反应可阻碍再次注射时AAV的表达。
2、视网膜下注射视网膜下注射主要转染视网膜色素上皮细胞和光感受器细胞,不会触发体液免疫反应,对另一只眼再次视网膜下注射也无影响,说明视网膜下腔对眼球的免疫赦免特性起着重要作用。

实例展示

1、AAV-DJ载体在视网膜基因治疗中的应用研究
载体:AAV2 和AAVDJ
实验动物:C57BL/6小鼠
注射方式和剂量:玻璃体或视网膜下直接注射,注射滴度1.4x1012 vg/ml. Vol: 1ul。
启动子:广谱型强启动子CAGG(包含CMV增强子和β-肌动蛋白启动子序列);
实验方法和结果:玻璃体注射后1周、视网膜注射后8周取材切片免疫荧光观察;

图2. 玻璃体注射AAV2和AAV DJ 8周后视网膜感染效果[2]

 
2、利用AAV2研究一个非典型的抑制环路对非成像(潜意识)脑区光敏行为学的影响
载体: AAV2/hSyn-FLEX-Chrimson-tdTomato;
实验动物:Gad2-IRES-Cre小鼠;
注射方式:玻璃体直接注射;
启动子:hSyn;
实验方法和结果:玻璃体注射1-2个月后,切片进行免疫荧光,检测感染1-2个月后视交叉上核(SCN)、小叶(IGL)、腹侧膝状核(vLGN)、橄榄前核的同侧壳层(OPN)等脑区表达情况
图2. 脑区神经元报告基因表达效果[3]
 

参考文献:
[1]Vandenberghe et al, Plos One, 2013
[2]Katada et al. Peer J, 2019
[3]Sonoda et al. Science, 2020

 

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