一种全新的病毒递送载体——指环病毒（Anellovirus）

2024-05-24212

将治疗性的DNA和蛋白质输送到靶细胞的不同方法¹

基因治疗是治疗遗传疾病的一种突破性方法。人们希望通过病毒或非病毒载体将外源基因导入活细胞来实现基因修复、基因替代或基因表达调控，达到治疗遗传疾病的目的。

已获批的基因治疗产品及其递送载体²

2017年， FDA批准了首个基于病毒递送载体的基因治疗产品Luxturna，用于治疗2型遗传先天性视网膜病(LCA2)。在这之后有多款病毒载体的药物获批上市。其中最受关注的病毒载体当属腺相关病毒（AAV）。

不同AAV血清型的器官或组织倾向性³

AAV具有非致病性、宿主范围广、免疫原性低等特点, 同时，不同的AAV血清型对身体的器官和组织具有特定的趋向性，可以高效、稳定地将外源基因导入目标细胞。但在一些个体中，预先存在的AAV中和抗体或多次注射病毒载体后发生的免疫反应，是该系统应用在临床治疗中的主要障碍，导致许多遗传疾病患者无法从这种基因治疗药物中受益³。

为了能够尽量减少病毒中和抗体的影响，为重复给药提供可能。近期，Ring Therapeutics公司开发出一种新型病毒载体——指环病毒（Anellovirus）。

指环病毒的电镜图片

指环病毒是一类无囊膜、负链、环状单链DNA（ssDNA）病毒，能够感染脊椎动物，广泛纯在于人的血液及多数组织和器官中⁵。重要的是指环病毒能够逃避诱导体液免疫反应，且似乎不具致病性⁶。这些特性，结合其庞大的基因组多样性，使指环病毒成为极具吸引力的潜在基因药物递送载体。

视网膜下注射病毒载体后，不同时间点后眼杯（PEC）中DNA拷贝数和目标基因的表达水平变化情况

在脑室内注射后，指环病毒表现出与AAV9载体相似的转导效率

作者通过开发的SATURN系统能够实现高效的病毒生产，并在多种组织类型中成功实现基因递送，且具有与AAV类似的递送效果。这一成果不仅验证了指环病毒作为一种新型基因递送平台的潜力，也为未来基因治疗领域的研究和应用提供了新的方向。

Tips：如何纯化指环病毒?

Viral harvest

培养细胞裂解：MOLT-4 cells were pelleted by centrifugation and then resuspended in lysis buffer containing 50 mM Tris pH 8.0, 0.5% Triton-X100, 100 mM NaCl, 1 × Halt protease inhibitor cocktail, 50 mM Tris pH 8.0, and 2 mM MgCl2 and 200 U of mSAN nuclease. Cell lysates were incubated at 37°C for 1 hour. Cell lysates were then clarified at 10,000 × g for 20 minutes at 4°C to pellet cellular debris.

密度梯度离心：Iodixanol linear gradients

密度梯度离心示意图

To generate iodixanol linear gradients, 13 mL of 60% OptiPrep was layered over with 13 mL of 20% OptiPrep in 26.3-mL polycarbonate tubes. These tubes were subsequently spun at a 46-degree angle at a speed of 20 rpm for 16 minutes using a Gradient Master (BioComp). The sample tubes were then centrifuged at 347,000 × g and 20°C for 3 hours using a Type 70 Ti rotor (Beckman Coulter). 1-mL fractions were collected from the top of the tube. Each fraction underwent a DNase protected qPCR assay, following the procedure outlined below.

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● 参考文献：

1. Gene Therapy Leaves a Vicious Cycle.

2. Adeno-associated virus as a delivery vector for gene therapy of human diseases.

3. Various AAV Serotypes and Their Applications in Gene Therapy: An Overview.

4. A novel functional gene delivery 1 platform based on a commensal human anellovirus demonstrates transduction in multiple tissue types.

5. The virome and its major component, anellovirus, a convoluted system molding human immune defenses and possibly affecting the development of asthma and respiratory diseases in childhood.

6. Human anelloviruses: diverse, omnipresent and commensal members of the virome.