Cell Rep：古老AAV病毒或可作为基因疗法的载体
机体免疫系统可以保护机体免受侵袭，但有时候其会排斥解救患者的输血或器官移植，研究者常用的一种方法就是利用病毒作为载体来运输基因疗法进入体内治疗疾病，而近日一项刊登在国际杂志Cell Reports上的研究论文中，来自国外的研究人员就开发了一种新型的基因疗法。腺病毒伴随病毒（AAVs）被认为可以在临床中作为基因疗法的运输载体来帮助评估血友病及遗传性失明的治疗效果，但目前问题是30%至90%的个体一旦暴露于没有致病性的病毒后，个体机体的免疫系统就会对AAVs产生免疫反应，因此腺病毒伴随病毒往往不能够被选择进行基于AAV的基因疗法。
为了寻找可以躲避机体免疫系统的新型基因疗法载体，研究人员分析了AAVs的进化史，随后合成了一种预测性的古代病毒，并且以其作为基因疗法的载体在哺乳动物的组织中进行检测；研究者Jean Bennett博士说道，这种古代的AAVs非常具有潜力，其或许可以被利用来进行人类机体的检测开发新型的基因疗法。
随后研究者利用多种方法对AAVs进行了修饰，大部分包括对病毒衣壳进行重排，以使得病毒颗粒不被宿主所识别；研究者对灵长类动物机体中循环的75种病毒的衣壳蛋白中的氨基酸序列进行收集，随后构建了病毒家族的的进化树，其中就包括9种古代的病毒，依据这些病毒就可以追踪到其最原始的祖先“Anc80”，在构建的氨基酸序列文库中研究者发现了一种名为Anc80L65的序列可以组装成为病毒颗粒，并且可以包装治疗性的转基因DNA。
Anc80L65可以在小鼠的视网膜中、骨骼肌、肝脏中成功表达一种转基因，其和AAV8的效果一样或优于AAV8；基于Anc80L65研究者就可以重新制造出8种额外的古老病毒来使其表现出AAV进化树中的不同进化分支，研究者希望这些病毒在未来可以帮助理解病毒的结构及进化史，当然研究者更希望其可以帮助开发以AAV为基础的新型基因疗法，来帮助抵御人类疾病改善人类健康。
（生物谷Bioon.com）
In Silico Reconstruction of the Viral Evolutionary Lineage Yields a Potent Gene Therapy Vector
Eric Zinn1, 2, Simon Pacouret1, 2, Vadim Khaychuk1, 2, Heikki T. Turunen1, 2, Livia S. Carvalho1, 2, Eva Andres-Mateos1, 2, Samiksha Shah1, 2, Rajani Shelke1, 2, Anna C. Maurer1, 2, Eva Plovie1, 2, Ru Xiao1, 2, Luk H. Vandenberghe1, 2, 3
Highlights
•In silico ancestral sequence reconstruction leads to infectious viral particles
•Anc80, an ancestor of AAV1, 2, 8, and 9, is a potent in vivo gene therapy vector
•The putative evolutionary lineage of AAV is functionally restored
•Ancestral sequence reconstruction elucidates complex structure-function relations
Summary
Adeno-associated virus (AAV) vectors have emerged as a gene-delivery platform with demonstrated safety and efficacy in a handful of clinical trials for monogenic disorders. However, limitations of the current generation vectors often prevent broader application of AAV gene therapy. Efforts to engineer AAV vectors have been hampered by a limited understanding of the structure-function relationship of the complex multimeric icosahedral architecture of the particle. To develop additional reagents pertinent to further our insight into AAVs, we inferred evolutionary intermediates of the viral capsid using ancestral sequence reconstruction. In-silico-derived sequences were synthesized de novo and characterized for biological properties relevant to clinical applications. This effort led to the generation of nine functional putative ancestral AAVs and the identification of Anc80, the predicted ancestor of the widely studied AAV serotypes 1, 2, 8, and 9, as a highly potent in vivo gene therapy vector for targeting liver, muscle, and retina.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211124715007597
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