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ProteinSimple: a Bio-Techne brand

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【技术速递】Maurice icIEF表征AAV完整和空壳衣壳

2021-12-17

重组腺相关病毒（AAV）虽是基因治疗中极具潜力的明星载体，但在商业化进程中的可扩展性、可重现性和可比性有不少难点。以AAV载体的下游纯化工艺为例，行业内多采用可扩展的色谱纯化法，但这种方法只能富集完整衣壳，不能真正分离完整和空衣壳，而空衣壳的存在不仅增加了病毒载量，还因为其不携带目的基因可引发免疫原型。此外，部分完整衣壳内可能还包含截断的目的基因、宿主细胞DNA、质粒DNA或其他遗传物质。传统的分析方法包括透射电镜、分析性超离虽可表征完整衣壳/空衣壳/部分完整衣壳的差异，但在数据的重现性、通量和可扩展性上不能满足现有的需求。

ProteinSimple：Maurice专利的成像毛细管等电聚焦技术（icIEF），能够帮助分析人员在天然和稳定的筛选条件下快速表征空/完整/部分完整的AAV衣壳，可加快下游工艺和制剂开发的进程。在紫外280nm 的照射下，DNA和蛋白质在都有一定的光吸收，蛋白质中的色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸同时还会发射出350nm左右的天然荧光。所以光吸收模式下，空衣壳相对于完整/部分完整的AAV衣壳，整体峰面积偏低（图1A，图2A）；而在天然荧光模式下，三者的整体峰面积基本相当（图1B，图2B）。

图1 空衣壳（Empty）、部分完整（Intermediate）和完整衣壳（Full）AAV8样品的紫外光吸收（A）和天然荧光（B）比较。图片由Ultragenyx Pharmaceutical 提供。

图2 对图1中三种AAV8样品的紫外光吸收（A）和天然荧光（B）进行定量分析，数据以峰面积的形式展示。图片由Ultragenyx Pharmaceutical 提供。

将空/部分完整/完整衣壳的紫外光吸收总面积以天然荧光的总面积进行数据归一化后，有助于分析样品之间的满度差异。图3展示了Maurice如何表征AAV9样品空衣壳和完整衣壳。

图3 比较AAV9 空/完整衣壳的icIEF。（A）通过紫外光吸收（蓝色或橙色）和天然荧光（黑色）测定完整衣壳（91%满度）、空衣壳（7%满度）。（B）AAV9样品天然荧光（取对数）显示两个样品的各个峰面积相似。（C）以天然荧光的总峰面积归一化消除微小差异后，绘制两个样品的紫外光吸收图，确认Maurice可以检测空和完整AAV9衣壳。

借助Maurice光吸收和天然荧光检测模式，可以准确且重现地对AAV衣壳含量进行评估，同时，这种检测方法易用、运行时间仅需10分钟，需要的样本量低至10μL。有了Maurice，我们能够快速开发出一种方法来表征和评估空/部分完整/完整的AAV衣壳，为安全、快速和有效的基因治疗开发提供了关键、高质量的解决方案。