昆虫细胞杆状病毒表达载体平台大规模生产AAV的优势

2024-05-21

导读

20世纪60年代以来,基因治疗历经曲折发展,现已成为最受关注的生物医药领域之一。腺相关病毒(Adeno-associated virus,AAV)属于细小病毒科依赖病毒属,是目前发现的一类结构最简单的单链DNA缺陷型病毒,需要辅助病毒(通常为腺病毒)参与复制。重组腺相关病毒(rAAV)由于具有宿主范围广、免疫原性低、安全性高、可介导外源基因在动物体内长期稳定表达等特点,是目前基因治疗领域最具应用前景的载体之一。数据显示,截至2023年,共有350项临床试验使用rAAV载体。截至2024年5月已有8款AAV基因治疗药物上市(见表1)。


大规模生产rAAV仍是基因治疗领域的主要瓶颈,目前工业界也在为提高rAAV产量和改善rAAV纯化方法付诸努力。rAAV的临床应用也凸显了对生产和纯化系统的迫切需求,这些系统必须能够生产大量和高质量的rAAV,以满足安全性、有效性、稳定性和成本要求。


1 已上市AAV基因治疗产品

 


一、AAV的生产系统

rAAV的生产方法主要可以分为两大类:瞬时转染和病毒感染。在基于转染的rAAV生产系统中,三质粒共转染HEK293细胞是最广泛使用的生产系统。通过病毒感染生产rAAV涉及使用三种不同的病毒,包括AAV的天然辅助病毒(Ad和HSV)以及杆状病毒(baculovirus)。AAV的生产也涉及哺乳动物细胞(如HeLa、A549、HEK293)和昆虫细胞(如Spodoptera frugiperdaSf9)。新开发的TESSA系统是另一种基于感染的系统,可在HEK293细胞中大规模高产rAAV。不同AAV生产系统及其主要优缺点汇总见图1。下文将对每种系统展开阐述。