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飞潮深层过滤器ZetaCARE | 赋能AAV基因治疗
2025-11-05
基因治疗是通过导入外源正常基因纠正或补偿缺陷基因引发的疾病。根据治疗途径的差异，基因治疗可分为体内基因治疗和体外基因治疗[1]；体内途径是经基因直接通过递送载体导入患者特定类型的体细胞，实现治疗的目的；体外途径是将患者特定类型的细胞分离并进行体外培养，在培养过程中完成相应的基因操作，再输送到患者体内进行治疗（见下图）。
选择合适的基因递送载体，是实现安全高效治疗的前提。目前常见的递送载体分为两大类：一类是病毒载体（生物学方法），一类是非病毒载体（物理和化学方法）。不同递送载体的特点见下表：
|
递送载体 |
优势 |
劣势 |
代表性品种 |
|---|---|---|---|
|
病毒载体 |
递送效率高 |
免疫原性高 |
腺相关病毒AAV |
|
随机插入基因组致癌的风险 (RV/LV) |
慢病毒LV |
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具有靶向组织特异性 |
成本高，生产放大难度高 |
逆转录病毒RV |
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可搭载外源基因容量有限（小于8kb） |
腺病毒AdV |
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非病毒载体 |
操作简单，成本低 |
转染效果差，递送效率低 |
质粒或裸漏DNA |
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免疫原性低，安全性高 |
靶向性差 |
脂质体LNP |
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可搭载外源基因容量较大（几十kb） |
细胞毒性（LNP，电穿孔法） |
电穿孔法 |
病毒载体是经过人工改造的病毒，科学家们移除了病毒基因组中导致疾病的关键部分，保留了其高效感染的能力，然后将目的基因装进去，这样原有的病毒就从致病菌变成了一个安全、高效的基因运输工具。相较于非病毒载体，病毒载体的基因传递效率远高于非病毒载体，因此目前临床和商业化基因治疗项目大多仍以病毒载体作为基因治疗的主要递送工具。常用的病毒载体有4类：逆转录病毒、慢病毒、腺病毒和腺相关病毒，不同载体的特点见下表[2]：
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病毒名称 |
类型 |
容量 |
特点 |
|
逆转录病毒 |
ssRNA |
8 kb |
毒性低；装载容量大；仅转染分裂细胞；随机整合；长期表达 |
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慢病毒 |
ssRNA |
8 kb |
宿主范围广；细胞毒性低；转染效率高；长期表达 |
|
腺病毒 |
dsDNA |
< 7.5 kb |
宿主范围广；免疫原性强；在分裂旺盛的细胞中不能长期表达 |
|
腺相关病毒 |
ssDNA |
< 4.7 kb |
宿主范围广；无致病性；有免疫反应；表达时间较长 |
腺相关病毒（Adeno-Associated Virus, AAV）最早是在恒河猴肾细胞的培养物中发现的，是一种无包膜、含单链线状DNA基因组的小型病毒，粒径约20 nm，其结构仅由蛋白衣壳和DNA构成。AAV本身无致病性，极少整合至宿主基因组，通常以游离体形式存在于细胞核内，可实现目的基因的长期表达，具有良好的安全性。目前已发现数十种天然血清型，不同血清型对组织的亲嗜性各异，便于根据治疗需求进行靶向选择。此外，相较于腺病毒，AAV免疫原性更低，引发的免疫反应更温和，是目前公认的最安全的基因治疗载体之一。凭借其独特的生物学特性，AAV已成为体内基因治疗领域的重要工具，在多种遗传性疾病和难治性疾病的治疗中展现出广阔的应用前景。
AAV澄清工艺过滤原理
AAV病毒载体通常由HEK293细胞系进行胞内表达，通常经过以下几个步骤：病毒构建→细胞培养→细胞收获→病毒纯化→无菌分装。
由于AAV为非包膜病毒，细胞培养结束后，通常需要进行细胞裂解和核酸酶处理，以提高病毒产率和纯度。细胞破碎和游离核酸去除后，需进行料液澄清，其目的是去除细胞碎片、残留质粒和宿主细胞污染物等，从而减轻后续纯化步骤的负担。深层滤器一般由过滤介质、助滤剂和带电荷树脂组成，其过滤机理主要包括：表面拦截、深度拦截、静电吸附。因此深层滤器常作为AAV澄清工艺的首选。
飞潮新材 ZetaCARE 深层过滤器拥有稳定、可靠、强大的液体澄清能力，ZetaCARE 系列深层过滤器的过滤介质由木质纤维素、无机助滤剂和荷电树脂经多道工序复合而成。双重叠加防护为液体的高效澄清提供了有力保障，降低了下游的纯化负荷，帮助客户缩短工艺时间、降低生产成本、提高经济效益。
参考文献：
[1] Gene therapy comes of age. Science. 2018
[2] Viral Vectors in Gene Therapy. Diseases. 2018.
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