慢病毒空壳率和完整性分析

Author: Mika Huang     Date: September 3, 2024

慢病毒载体是以HIV-1(人类免疫缺陷I型病毒,80-120 nm)为基础发展起来的基因治疗载体,主要由荚膜、蛋白壳以及内部包裹的RNA构成。慢病毒载体可以将外源基因有效地整合到宿主细胞的染色体上,从而实现外源基因的稳定表达。目前慢病毒滴度检测的主要方法包括:

1)基于病毒侵染活性的转导滴度法(transducing units, TU);

2)基于实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR, qPCR)的基因组的拷贝数测定;

3)基于酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)的病毒p24蛋白浓度分析。

以上三种常用方法均无法实现慢病毒样本纯度的分析,且检测过程耗时费力。 

慢病毒载体能否将基因传递到宿主细胞有两个关键因素:

1)病毒外膜VSV-G蛋白的表达,决定了与宿主细胞表面的受体的特异性结合——“识别”;

2)病毒成功装载了目的基因——“递送”。

在本研究中基于病毒的结构成分创新性地提出了“功能性慢病毒”的概念,即同时具有VSV-G和核酸的颗粒才被认为是一个功能性慢病毒颗粒。结合纳米流式检测技术表征分析,开发了一种简单的用于慢病毒快速表征的方法,可以在慢病毒的生产过程中的每一个环节对病毒浓度进行精确计数,优化、监控病毒的生产过程,从而获得最高的慢病毒回收率。该方法操作简单、检测速度快、准确性高、适用性广,适用于不同种类的病毒样颗粒和病毒载体的分析。

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图1. 纳米流式检测仪对慢病毒颗粒不同组分的分析

利用纳米流式检测仪,不仅可以获得完整慢病毒颗粒浓度为1.02 ×108 particles/mL,还可同时获得不同组分的粒径分布与亚群的颗粒浓度。

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