关键词: AAV vector adeno-associated virus antigenicity avian viruses capsid cryo-EM gene therapy parvovirus three-dimensional structure

Mesh : Animals Humans Capsid / chemistry Capsid Proteins / chemistry Dependovirus / chemistry Genetic Vectors Primates / genetics Antigens, Viral / chemistry Parvovirinae / chemistry

来  源:   DOI:10.1128/jvi.00780-23   PDF(Pubmed)

Abstract:
AAVs are extensively studied as promising therapeutic gene delivery vectors. In order to circumvent pre-existing antibodies targeting primate-based AAV capsids, the AAAV capsid was evaluated as an alternative to primate-based therapeutic vectors. Despite the high sequence diversity, the AAAV capsid was found to bind to a common glycan receptor, terminal galactose, which is also utilized by other AAVs already being utilized in gene therapy trials. However, contrary to the initial hypothesis, AAAV was recognized by approximately 30% of human sera tested. Structural and sequence comparisons point to conserved epitopes in the fivefold region of the capsid as the reason determinant for the observed cross-reactivity.
摘要:
目前在临床试验或批准的基因治疗生物制剂中使用的所有腺相关病毒(AAV)载体均基于人或非人灵长类AAV。AAV基因治疗的主要挑战是在靶向病毒衣壳的一般群体中循环中和抗体(NAb)的高度流行,导致载体失活和治疗功效的丧失。逃避NAb检测的策略是利用不在灵长类动物群体中传播并且表现出低或无抗原性的AAV。一个这样的例子是禽类AAV(AAAV),最早是在奥尔森鹌鹑支气管炎的制剂中发现的,一种禽腺病毒。AAV与AAV血清型,包括与结构多样的AAV4和AAV5的序列显示非常低的序列同一性(~54-58%)。在这项研究中,空的和基因组填充的AAAV衣壳的结构是通过低温电子显微镜(cryo-EM)以2.5和3.1的分辨率确定的。此外,发现AAAV利用半乳糖进行细胞附着,类似于AAV9和AAVrh.10。AAAV的抗原特性的表征揭示来自健康个体的30%的人血清能够中和转导。这种高抗原性率是由衣壳的五倍通道周围的保守表位引起的,从而允许NAb的交叉反应性。这通过使用cryo-EM对交叉反应性人抗AAV9单克隆抗体作图进一步证实。这种结构-功能表征将有利于进一步扩展AAV载体在人基因治疗应用中的当前库。重要性AAV作为有前途的治疗基因递送载体被广泛研究。为了规避针对基于灵长类动物的AAV衣壳的预先存在的抗体,将AAV衣壳评估为基于灵长类动物的治疗载体的替代方案。尽管序列多样性很高,发现AAV衣壳与常见的聚糖受体结合,末端半乳糖,这也被其他已经在基因治疗试验中使用的AAV所利用。然而,与最初的假设相反,AAAV被约30%的测试的人血清识别。结构和序列比较指出衣壳五倍区中的保守表位是观察到的交叉反应性的原因决定因素。
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