慢病毒转导效率低?原代NK、B细胞不妨试试BaEV包膜
在做原代细胞基因递送时,很多研究者可能遇到过这样的情况:病毒滴度看起来并不低,MOI也已经逐步提高,但最终检测转导效率,结果还是不理想。这时候,继续增加病毒用量未必是最有效的解决办法。对于部分原代免疫细胞和造血细胞来说,病毒能否顺利进入细胞,与慢病毒包膜和靶细胞之间的相互作用密切相关。
VSV-G是目前慢病毒包装中最常用的包膜之一,但它并不是所有细胞类型的最佳选择。近年来,BaEV包膜逐渐被用于NK细胞、B细胞、T细胞以及造血干/祖细胞等难转细胞的基因递送。那么,BaEV到底是什么?为什么换一种包膜,慢病毒的转导效率可能就会发生明显变化?
一、BaEV是什么?
BaEV是狒狒内源性逆转录病毒(Baboon endogenous retrovirus)的简称。BaEV包膜通常是指来源于BaEV的包膜糖蛋白,将其假型化到慢病毒颗粒表面后,可以改变慢病毒与靶细胞的识别和进入方式。
慢病毒的核心载体决定“递送什么”,而包膜影响“能不能顺利进入目标细胞”。
病毒进入细胞并不是一个单纯由病毒滴度决定的过程。病毒颗粒首先需要与靶细胞表面相关受体或进入因子发生相互作用,随后完成膜融合并进入细胞。因此,即使使用相同的慢病毒载体,不同包膜也可能表现出明显不同的细胞嗜性和转导效率。
BaEV包膜与细胞表面的ASCT-1和ASCT-2相关,这两种蛋白分别对应氨基酸转运蛋白SLC1A4和SLC1A5。由于与VSV-G的细胞进入机制不同,BaEV慢病毒在部分原代免疫细胞和造血细胞中表现出较好的转导能力。因此,BaEV并不是简单的“VSV-G升级版”,而是针对特定细胞类型提供的另一种包膜选择。

图不同慢病毒包膜的细胞受体及进入机制[PMID: 32933033]
二、BaEV和VSV-G的区别
VSV-G是目前慢病毒包装中最常用的包膜之一,其优势在于宿主范围较广、稳定性较好、包装体系成熟,已经能够满足大多数基因递送需求。但对于部分原代免疫细胞和造血细胞,本身就属于比较难进行基因递送的细胞类型,即使VSV-G慢病毒本身滴度较高,也不一定能够获得理想的转导效率。

BaEV与VSV-G并不存在绝对的优劣关系。
对于常规细胞系,VSV-G通常已经能够满足实验需求,没有必要为了追求更高的转导效率而更换包膜。而当研究对象变成原代免疫细胞、造血干/祖细胞等难转细胞时,包膜的选择就可能成为影响递送效果的重要因素。
三、BaEV核心应用场景
1.难转导免疫细胞的基因递送
NK细胞、B细胞以及部分T细胞亚群由于细胞来源、活化状态和受体表达等因素,在基因递送过程中可能存在较大的技术挑战。对于这些细胞,如果VSV-G慢病毒的转导效率不理想,可以尝试BaEV慢病毒,并结合细胞状态、MOI、感染时间及培养条件进行优化。

图BaEV慢病毒高效转导NK、T等难转免疫细胞[PMID: 31507603]
2.造血干/祖细胞基因修饰
造血干/祖细胞(HSPC)是基因治疗研究中的重要细胞类型,但其基因递送同样面临效率和细胞状态维持等问题。BaEV慢病毒能够为这类细胞提供不同于VSV-G的递送选择,可以作为HSPC基因修饰的一种递送选择,用于稳定基因表达、基因功能研究以及相关基因治疗研究。

图BaEV慢病毒高效转导HSPC [PMID: 41554900]
3. CAR细胞构建
CAR细胞工程是BaEV慢病毒非常典型的应用方向之一。传统CAR-T研究中,VSV-G慢病毒已经广泛应用。但随着研究对象从常规T细胞进一步扩展到NK细胞、γδT细胞等,对病毒递送系统的要求也随之发生变化。因此,在CAR-NK、CAR-γδT等研究中,可以根据目标细胞的转导表现评估BaEV包膜方案。

图BaEV慢病毒用于CAR-NK细胞构建[PMID: 42166452]
四、和元生物提供高效的BaEV慢病毒包装服务
BaEV包膜能够改善部分难转细胞的基因递送,但传统BaEV体系仍可能面临病毒产量和转导效率难以兼顾的问题。针对这一痛点,和元生物对BaEV包膜进行优化改造,在改善病毒出毒的同时,进一步提升其对目标细胞的转导能力。

图CAR慢病毒感染PBMC来源的NK细胞
从测试结果来看,VSV-G慢病毒即使将MOI提高至50,感染率仍低于10%;普通BaEV慢病毒在MOI 5下感染率低于35%,而改造后的BaEV慢病毒在相同MOI 5条件下,感染率可提升至70%以上。这意味着,对于部分VSV-G难以高效转导的细胞,改造后的BaEV慢病毒不仅能够提供更高的转导效率,也有望在较低病毒用量下获得更好的基因递送效果。
参考文献
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