真皮線維芽細胞における遺伝子導入のための偽型アデノ関連ウイルスベクター：創傷治癒用途への影響

背景：細胞特異的な遺伝子導入と持続的な導入遺伝子発現は、皮膚遺伝子治療の目標です。アデノ関連のウイルス（AAV）ベクトルを使用した仮名タイピング戦略には、独自の細胞へのトロピズムと形質導入効率を付与する可能性があります。偽型のAAVベクターは、真皮線維芽細胞の正常条件および創傷条件下で異なる熱帯と形質導入効率を持っていると仮定します。 材料と方法：他の血清型、AAV5、AAV7、およびAAV8のカプシドに緑色蛍光タンパク質レポーターを包み、AAV2/5、AAV2/7、およびAAV2/8をそれぞれ産生しました。マウスおよびヒトの皮膚線維芽細胞は、感染10（2）、10（3）、10（4）、および10（5）の多重性で24時間、異なる偽型によって溶解しました。3日目と7日目に伝達効率を評価しました。10ng/ml血小板由来の成長因子Bを培地に加えることにより、シミュレートされた創傷環境で実験を繰り返しました。 結果：仮名型のAAVベクターの伝達効率は用量依存でした。感染10（5）の多様性により、遺伝子導入が有意に高くなりました。通常の培養条件下では、偽タイピング戦略は、AAV2/2と比較して、AAV2/5およびAAV2/8によるマウス細胞の形質導入を大幅に強化し、皮膚線維芽細胞の微分導入を付与しました。アデノ関連ウイルス2/8は、ヒト細胞の導入においてより効果的でした。創傷条件下では、AAV2/2、2/5、および2/8の形質導入効率は、マウス線維芽細胞で有意に低かった。創傷条件下で3日目に、すべてのベクトルが同様の形質導入効率を示しましたが、7日目までに、3つの偽型ベクトルはAAV2/2と比較して有意により多くのマウス細胞を導入しました。しかし、ヒト細胞では、3 dと7日の両方で、正常条件と創傷条件の間の各偽型の形質導入効率に有意な差はありませんでした。 結論：AAVの偽タイプ化戦略は、皮膚線維芽細胞の異なる導入をもたらす可能性のある遺伝子伝達技術を表しています。正常環境と創傷環境の両方におけるマウスとヒトの皮膚線維芽細胞の形質導入効率の違いは、遺伝子導入技術の翻訳性に関する問題を強調しています。これらのデータは、皮膚アプリケーションで偽型のAAVベクターを使用するためのテンプレートを提供します。

BACKGROUND: Cell-specific gene transfer and sustained transgene expression are goals of cutaneous gene therapy. Pseudotyping strategy with adeno-associated viral (AAV) vectors has the potential to confer unique cellular tropism and transduction efficiency. We hypothesize that pseudotyped AAV vectors have differential tropism and transduction efficiency under normal and wound conditions in dermal fibroblasts. MATERIALS AND METHODS: We packaged AAV2 genome with green fluorescent protein reporter in capsids of other serotypes, AAV5, AAV7, and AAV8, producing pseudotyped vectors AAV2/5, AAV2/7, and AAV2/8, respectively. Murine and human dermal fibroblasts were transduced by the different pseudotypes for 24 h at multiplicities of infection 10(2), 10(3), 10(4), and 10(5). We assessed transduction efficiency at days 3 and 7. Experiments were repeated in a simulated wound environment by adding 10 ng/mL platelet-derived growth factor-B to culture media. RESULTS: Transduction efficiency of the pseudotyped AAV vectors was dose dependent. Multiplicity of infection 10(5) resulted in significantly higher gene transfer. Under normal culture conditions, the pseudotyping strategy conferred differential transduction of dermal fibroblasts, with significantly enhanced transduction of murine cells by AAV2/5 and AAV2/8 compared with AAV2/2. Adeno-associated virus 2/8 was more efficacious in transducing human cells. Under wound conditions, transduction efficiency of AAV2/2, 2/5, and 2/8 was significantly lower in murine fibroblasts. At day 3 under wound conditions, all vectors demonstrated similar transduction efficiency, but by day 7, the three pseudotyped vectors transduced significantly more murine cells compared with AAV2/2. However, in human cells, there was no significant difference in the transduction efficiency of each pseudotype between normal and wound conditions at both 3 and 7 d. CONCLUSIONS: The AAV pseudotyping strategy represents a gene transfer technology that can result in differential transduction of dermal fibroblasts. The differences in transduction efficiency in murine and human dermal fibroblasts in both the normal and wound environment highlight issues with translatability of gene transfer techniques. These data provide a template for using pseudotyped AAV vectors in cutaneous applications.