設計されたAAV8 Capsidは、ヘパリンとAVBのセファロース結合能力を獲得しますが、in vivoの形質導入効率が変化しました

AVBセファロースやヘパリンなどのリガンドに結合する自然に発生するアデノ関連ウイルス（AAV）血清型は、勾配の超遠心分離よりも効率的でスケーラブルな方法であるアフィニティークロマトグラフィーによって精製できます。野生型AAV8は、これらの分子のいずれにも効果的に結合しません。これは、高スループット設計が必要な場合にこのベクターを使用する障壁を構成します。以前は、AAV8は、AVBセファロース樹脂を使用した精製を促進するためにSpakfaアミノ酸配列を含むように設計されていました。しかし、これらのカプシド変異が形質導入プロファイルを変化させたかどうかを調べるために、in vivo研究は実施されていません。知識のこのギャップに対処するために、突然変異体AAV8カプシドをAVBセファロースおよびヘパラン硫酸（AAV8-AVB-HS）に結合するように設計され、両方の親和性カラムに効率的に結合し、溶出率の溶出率が総積み込まれています。野生型AAV8の<5％と比較。しかし、筋肉内、静脈内、および腹腔内のベクター投与によるin vivoの比較では、形質導入プロファイルを変化させずにAAV8-AVB-HS形質導入効率の有意な減少を示しました。したがって、AAV CapSIDSを設計してさまざまな親和性リガンドを結合することは可能ですが、変異する表面露出残基に関連する結果は、in vivoの効力や生産収量など、他のベクター特性に悪影響を与える可能性があります。この研究は、AAVカプシドをエンジニアリングする際にベクターパフォーマンスのすべての側面を評価することの重要性を示しています。

Naturally occurring adeno-associated virus (AAV) serotypes that bind to ligands such as AVB sepharose or heparin can be purified by affinity chromatography, which is a more efficient and scalable method than gradient ultracentrifugation. Wild-type AAV8 does not bind effectively to either of these molecules, which constitutes a barrier to using this vector when a high throughput design is required. Previously, AAV8 was engineered to contain a SPAKFA amino acid sequence to facilitate purification using AVB sepharose resin; however, in vivo studies were not conducted to examine whether these capsid mutations altered the transduction profile. To address this gap in knowledge, a mutant AAV8 capsid was engineered to bind to AVB sepharose and heparan sulfate (AAV8-AVB-HS), which efficiently bound to both affinity columns, resulting in elution yields of >80% of the total vector loaded compared to <5% for wild-type AAV8. However, in vivo comparison by intramuscular, intravenous, and intraperitoneal vector administration demonstrated a significant decrease in AAV8-AVB-HS transduction efficiency without alteration of the transduction profile. Therefore, although it is possible to engineer AAV capsids to bind various affinity ligands, the consequences associated with mutating surface exposed residues have the potential to negatively impact other vector characteristics including in vivo potency and production yield. This study demonstrates the importance of evaluating all aspects of vector performance when engineering AAV capsids.