AAV VP1特异区域(VP1u)决定AAV转导人气道上皮对GPR108的依赖性及多柔比星对其的挽救作用

root 提交于 周六, 07/11/2026 - 18:47
rAAV2.5T 是通过在气液界面(ALI)培养的极化人气道上皮(HAE)中,对 AAV 衣壳文库进行定向进化而鉴定得到的。rAAV2.5T 的衣壳基因是一个嵌合体,由 AAV2 VP1 的 N 端特异区域(VP1u)以及 AAV5 的 VP2 和 VP3 区域组成,并在衣壳可变区(VR)VIII 处具有单一的 A581T 替换。GPR108 是一种 G 蛋白偶联受体,已知是 rAAV2 转导所必需的宿主因子,但并非 rAAV5 转导所必需。AAV2 和 AAV5 的 VP1u 均可与 GPR108 良好共定位,并且在较低程度上与反式高尔基网络(TGN)共定位。GPR108 敲除(KO)在 HeLa 细胞和 HAE-ALI 培养中均完全消除了 rAAV2.5T 的转导。值得注意的是,以 2 M 浓度进行短期多柔比星(DOX)处理可完全恢复转导,表明 DOX 能够补偿 GPR108 功能的缺失。DOX 在野生型 HAE-ALI 培养中将 rAAV2.5T 的转导提高了 50–100 倍,而在 GPR108 缺陷培养中提高了 300 倍以上。机制研究表明,这种增强源于细胞内转运途径的改变,从而促进了载体高效进入细胞核,而非由于载体内化增加、蛋白酶体抑制或 DNA 损伤反应激活所致。重要的是,我们鉴定出 AAV2 VP1u 的 N 端前 15 个氨基酸是决定 rAAV2.5T 转导依赖 GPR108 的主要因素。总体而言,这些研究结果表明,rAAV2.5T 在极化 HAE 培养中的有效转导依赖于 GPR108 介导的细胞内转运过程,该过程限制了载体高效进入细胞核,而 DOX 可通过促进载体高效导入来解除这一限制。

rAAV2.5T 是通过在气液界面(ALI)培养的极化人气道上皮(HAE)中,对 AAV 衣壳文库进行定向进化而鉴定得到的。rAAV2.5T 的衣壳基因是一个嵌合体,由 AAV2 VP1 的 N 端独特区域(VP1u)以及 AAV5 的 VP2 和 VP3 区域构成,并在衣壳可变区(VR)VIII 具有单一的 A581T 替换。G 蛋白偶联受体 GPR108 被认为是 rAAV2 转导所必需的宿主因子,但对 rAAV5 的转导则并非如此。AAV2 和 AAV5 的 VP1u 均与 GPR108 显示出良好的共定位,并且在较低程度上与反式高尔基网络(TGN)共定位。GPR108 敲除(KO)在 HeLa 细胞和 HAE-ALI 培养中均完全消除了 rAAV2.5T 的转导。值得注意的是,以 2 M 浓度进行短期多柔比星(DOX)处理可完全恢复其转导,表明 DOX 能够补偿 GPR108 功能的缺失。DOX 在野生型 HAE-ALI 培养中将 rAAV2.5T 的转导提高了 50–100 倍,而在 GPR108 缺陷培养中则提高了 300 倍以上。机制研究表明,这种增强来源于细胞内转运的改变,从而促进了载体高效进入细胞核,而非由于载体内吞增加、蛋白酶体抑制或 DNA 损伤反应的激活。重要的是,我们鉴定出 AAV2 VP1u 的 N 端前 15 个氨基酸是决定 rAAV2.5T 转导依赖 GPR108 的主要因素。总体而言,这些发现表明,rAAV2.5T 在极化 HAE 培养中的有效转导依赖于 GPR108 介导的细胞内转运,该过程限制了载体高效进入细胞核;而 DOX 可通过促进载体高效导入而解除这一限制。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.10.737643v1?rss=1

🏷️ AAV衣壳工程 GPR108 气道上皮转导 VP1u功能区 多柔比星挽救