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血脑屏障直通车:枢密病毒PHPB开车了!

枢密研发团队参考Deverman et al的工作,经过不懈努力,历时半年,成功攻关,推出穿越BBB的AAV-PHP.B,测试结果见文末。

 

导读:

近来,关于血脑屏障blood–brain barrier (BBB)/神经血管单元( Neurova-scular Unit, NVU )的研究不断增长,以便找到更好的方法地将治疗性分子有效地投递到大脑中。常规的方法是将基因载体通过立体定位手术直接注射入脑内,其弊端是基因扩散范围小,且难以控制; 另外,侵入性的方法不利于基因治疗在人体中的应用。如何利用非侵入性的方法,即通过静脉注射将基因药物转运入中枢神经系统内,是基因治疗领域的一个难点。目前,随着基因治疗载体的开发和应用,脑内非侵入性基因治疗的研究已取得了一定的进展。

正文

大脑的血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)为CNS提供了强有力的保护,但也使得药物和其他分子的递送变得极为困难。 2016来自Caltech的科学家基于Cre重组的AAV靶向进化(Cre recombination–based AAV targeted evolution, CREATE)的病毒衣壳选择方法,筛选出可以转导体内表达Cre的细胞群体的AAV病毒衣壳变异体,其中一种变异体病毒是AAV-PHP.B,经静脉注射后能够高效地和广泛地转导成年小鼠中枢神经系统。

为什么是PHP

该论文的多名作者,包括通讯作者Viviana Gradinaru (CLARITY技术的发明人之一)都曾在该校另一位已逝的神经科学家Paul H. Patterson实验室接受训练,而这一工作的开展也始于Dr. Patterson的实验室。于是,经CREATE (Cre recombinase-based AAV Targeted Evolution)得到的病毒变种命名为AAV-PHP。

Figure 1. CREATE筛选策略赋予AAV-PHP.B穿越能力。

AAV-PHP.B往哪里去

AAV-PHP.B经尾静脉注射,随着血流一路跋涉,成功穿越了BBB的脉管系统。感染后表现出以下特点:AAV-PHP.B可高效转导CNS的多数细胞,星形胶质细胞,少突胶质细胞和神经元;相比AAV-9(Control),AAV-PHP.B对中枢神经系统的感染效率至少高出40倍。

Figure 2. 注射后PHP血清型的AAV很快定位到脑内的脉管,AAV-PHP.B特异地高效标记CNS,对外周器官嗜性显著降低。感染后3周可在皮层、纹状体、脊髓、视网膜、丘脑和小脑观察到GFP的高效表达(Fig. 2a-e,g),对胰腺和肾上腺的标记较AAV9少,对肝脏、心脏、肌肉和肾脏无差别(Fig. 2f-g)。

枢密的测试结果:

图注:尾静脉注射PHP.B血清型的rAAV-hSyn-mCherry-WPRE-pA,可看到病毒可有效跨越血脑屏障,高效标记小鼠大脑中枢神经系统。图A所示为小鼠脑矢状切片,图B、C和D为A虚线框的放大图。

部分现货产品列表如下,更多产品及其测试结果,欢迎咨询交流。

AAVPHPB-100      rAAV-hSyn-mCherry-WPRE-pA
AAVPHPB-107    rAAV-CaMKIIa-EGFP-WPRE-pA

References:

[1]. Nature Biotechnology 34, 204–209(2016)doi:10.1038/nbt.3440
Cre-dependent selection yields AAV variants for widespread gene transfer to the adult brain.
[2]. http://www.caltech.edu/news/delivering-genes-across-blood-brain-barrier-49679