AAV病毒包裝流程解析

AAV（腺相關(guān)病毒）是一種常用于基因治療和科研的非致病性病毒載體，其包裝流程涉及多個(gè)關(guān)鍵步驟，以下是詳細(xì)的操作流程及要點(diǎn)：

一、載體構(gòu)建與準(zhǔn)備
1. AAV 載體質(zhì)粒設(shè)計(jì)
目的基因克隆：將目標(biāo)基因（如治療性基因、報(bào)告基因）插入到 AAV 載體質(zhì)粒中，需位于反向末端重復(fù)序列（ITR）之間，確保基因表達(dá)。
2. 質(zhì)粒提取與純化
使用無內(nèi)毒素質(zhì)粒提取試劑盒（如 Qiagen EndoFree Plasmid Kit），確保質(zhì)粒純度（OD260/280≈1.8-2.0），避免內(nèi)毒素影響細(xì)胞轉(zhuǎn)染效率和病毒活性。

二、細(xì)胞培養(yǎng)與轉(zhuǎn)染
1. 宿主細(xì)胞選擇
常用細(xì)胞系：HEK293 細(xì)胞（貼壁細(xì)胞，易轉(zhuǎn)染且產(chǎn)毒效率高）、HEK293T 細(xì)胞（含 SV40 大 T 抗原，適用于某些載體）。
2. 三質(zhì)粒共轉(zhuǎn)染
轉(zhuǎn)染方法：鈣磷共沉淀法：經(jīng)典方法，成本低，適用于大規(guī)模生產(chǎn)，但轉(zhuǎn)染效率受 pH 和溫度影響；脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法（如 Lipofectamine 3000）：效率高，操作簡(jiǎn)便，適合實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模包裝。
質(zhì)粒比例：載體質(zhì)粒：輔助質(zhì)粒：腺病毒輔助質(zhì)粒≈1:1:1（或按優(yōu)化比例），總轉(zhuǎn)染量根據(jù)細(xì)胞密度調(diào)整（如 10 cm 培養(yǎng)皿用 10-15 μg 質(zhì)粒）。
轉(zhuǎn)染后培養(yǎng)：轉(zhuǎn)染 4-6 小時(shí)后更換新鮮培養(yǎng)基，繼續(xù)培養(yǎng) 48-72 小時(shí)，觀察細(xì)胞病變（CPE）跡象（如變圓、脫落）。

三、病毒生產(chǎn)與收獲
1. 細(xì)胞裂解與病毒釋放
收獲時(shí)間：轉(zhuǎn)染后 48-96 小時(shí)（根據(jù)細(xì)胞狀態(tài)確定，過早產(chǎn)毒量低，過晚細(xì)胞裂解嚴(yán)重）。
裂解方法：
反復(fù)凍融法：-80℃/37℃凍融 3 次，破壞細(xì)胞膜釋放病毒。
超聲破碎法：適用于大規(guī)模生產(chǎn)，但需控制功率避免病毒失活。
化學(xué)裂解：使用 Triton X-100 或 NP-40 等去污劑，結(jié)合酶消化（如 DNase I 降解基因組 DNA）。
2. 粗提液制備
裂解液離心（4℃、10000×g、15 分鐘），收集上清液，用 0.45 μm 濾膜過濾去除細(xì)胞碎片，獲得粗提病毒液。

四、病毒純化
1. 氯化銫（CsCl）密度梯度離心
經(jīng)典方法：配制 CsCl 溶液（密度 1.35-1.40 g/mL），與粗提液混合后超速離心（4℃、100000×g、16-20 小時(shí)）。病毒顆粒在密度梯度中形成白色條帶，用針頭穿刺管壁收集。透析去除 CsCl，用 PBS 或病毒保存液（含 10% 甘油）濃縮。
2. 層析法純化
親和層析：利用 AAV 衣殼蛋白與肝素的結(jié)合特性，通過肝素瓊脂糖柱純化，特異性高，適合規(guī)�；�生產(chǎn)。
離子交換層析：根據(jù)衣殼蛋白電荷差異分離，需優(yōu)化緩沖液 pH 和離子強(qiáng)度。
凝膠過濾層析：按病毒顆粒大小分離，可同時(shí)去除雜質(zhì)和濃縮病毒。
3. 超濾濃縮
使用 100 kDa 分子量截留的超濾管（如 Amicon Ultra），4℃、3000×g 離心濃縮病毒液，同時(shí)置換緩沖液。

五、病毒滴度測(cè)定與質(zhì)量控制
1. 滴度測(cè)定方法
qPCR 法（常用）：
提取病毒基因組 DNA，設(shè)計(jì)針對(duì) ITR 或目的基因的引物，通過 qPCR 定量病毒基因組拷貝數(shù)（vg/mL）。
需制備標(biāo)準(zhǔn)品（已知拷貝數(shù)的質(zhì)粒）建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。
斑點(diǎn)雜交（Dot Blot）：半定量方法，靈敏度較低，適用于初步篩選。
感染性滴度測(cè)定（TTI）：用病毒感染細(xì)胞，通過報(bào)告基因（如 GFP）或 RT-PCR 檢測(cè)感染細(xì)胞比例，計(jì)算感染性滴度（IU/mL），反映病毒活性。
2. 質(zhì)量控制指標(biāo)
純度檢測(cè)：SDS-PAGE 或 Western blot 檢測(cè)衣殼蛋白（VP1、VP2、VP3），無明顯雜蛋白條帶。
無菌檢測(cè)：細(xì)菌、真菌培養(yǎng)及內(nèi)毒素檢測(cè)（如鱟試劑法，內(nèi)毒素≤10 EU/mL）。
活性驗(yàn)證：體外感染細(xì)胞，觀察目的基因表達(dá)效率；體內(nèi)實(shí)驗(yàn)需驗(yàn)證組織靶向性和安全性。

六、病毒保存與分裝
分裝：按實(shí)驗(yàn)需求分裝為小劑量（避免反復(fù)凍融），常用保存液為 PBS（含 0.01% BSA 或 10% 甘油），防止病毒聚集。
保存條件：-80℃長(zhǎng)期保存（避免 - 20℃，易導(dǎo)致病毒失活），使用時(shí)冰上融化并瞬時(shí)離心。