經驗分享：如何高效表征基因治療中腺相關病毒載體 _健康小知識

基因治療是通過將修飾的基因傳遞至靶細胞中，從而把患者體內的突變基因替換為相對應的健康基因拷貝來實現治療或者預防疾病的目的。與傳統的藥物治療相比，基因治療是從根本上對疾病進行控制，所以有著非常好的發展前景，在世界范圍內得到越來越多醫藥行業的關注和投入。將正常基因（外源）導入生物細胞內必須借助一定的技術方法或載體，基因轉移的方法分為生物學方法、物理方法和化學方法。病毒越來越多的用作載體，用于傳遞基因治療的遺傳物質和疫苗應用。重組腺相關病毒（recombinantAdeno-AssociatedViruses,rAAV）是基因治療最為常用的病毒載體之一。

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一、如何開發高效安全的rAAV療法?
為了開發通過受控和經濟的制造工藝生產的高效的rAAV療法，需要解決從病毒衣殼設計到確定最佳工藝和配方條件，再到全面質量控制的多重挑戰。應對這些挑戰，需要針對rAAV樣品下列屬性進行量身定制的分析表征：
?測定衣殼蛋白或者顆粒滴度（capsidorparticletiter）
?完整rAAV顆粒的百分比
?空-載比（Full-emptyratio）
?顆粒的粒徑
?聚集體形成（aggregateformation）
?熱穩定性（Thermalstability）
?基因組釋放（genomerelease）
?衣殼電荷（capsidcharge）等
而所有這些都可能影響最終產品的關鍵質量屬性（CQA）。
通常， rAAV滴度和病毒載量是使用酶聯免疫吸附試驗（ELISA）、定量聚合酶鏈式反應（qPCR）、液滴數字聚合酶鏈式反應（ddPCR）、分析超速離心（AUC）和電子顯微鏡（EM）的技術組合測定的。這些方法通常既費時又費力，而且其準確性和精確性也值得懷疑[1] 。因此，業內越來越需求一種不依賴于使用專用試劑和昂貴的參考標準品的快速分析解決方案。
動態光散射(DLS)、多角度動態光散射（MADLS）、電泳光散射（ELS）、尺寸排阻色譜-多角度光散射（SEC-MALS）、納米顆粒跟蹤技術（NTA）、等溫滴定量熱法（ITC）和差式掃描量熱法（DSC）可以提供有關病毒載體的關鍵分析和質量屬性的重要信息，從而能夠對多種參數進行表征、比較和優化。
樣品關鍵參數

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表1總結了病毒載體研究中各種重要的關鍵屬性（CQA），以及馬爾文帕納科可以對應提供表征此類信息的各項技術。
DLS、MADLS、SEC-MALS、NTA、ITC和DSC屬于無標記的生物物理技術，需要最少程度的方法開發，并且可以很容易的應用于各個階段，強化了基因治療開發的分析工作流程。
二、高效的表征技術概念解讀
動態光散射（DLS）
動態光散射(DLS)是一種非侵入式技術，可以測量由顆粒分散體系或分子溶液引起的散射光強度隨時間的波動。由于進行布朗運動的顆粒或者分子的隨機運動，散射光的強度會隨之發生波動。使用自相關算法分析這些強度波動可以確定平移擴散系數，隨后根據斯托克斯-愛因斯坦方程確定流體力學尺寸。
多角度動態光散射（MADLS）
多角度動態光散射（MADLS）通過使用三個不同的檢測角度（背面、側面和正面）并將獲取的光散射信息組合成一個與角度無關（Angular-Independent）的粒徑分布，從而可以對多模態的樣品進行更高分辨率的尺寸測定。應用MADLS技術的擴展還可以測量出顆粒濃度（Concentration）。
電泳光散射（ELS）
電泳光散射（ELS）測定來自在電場中進行電泳的顆粒或者分子的散射光的頻移（FrequencyShift），并能夠計算出Zeta電位。顆粒的Zeta電位是顆粒在特定介質中獲得的總電荷，可用于預測分散體系的穩定性并深入了解所研究的顆粒的表面化學。