AAV表征新方法——冷冻电镜

腺相关病毒（Adeno-associated virus，AAV）是目前发现结构最简单的、无包膜的单链DNA病毒。由蛋白衣壳（capside）和长度为4.7kb的单链DNA基因组构成，衣壳长度为20 ~ 25nm，属于细小病毒家族。AAV基因组两端为末端反向重复序列（inverted terminal repeat, ITR），是病毒DNA复制的起点和触发病毒包装的信号。由于其较低的免疫原性和位点特异性整合能力，被认为具有较好的安全性，是基因治疗领域最重要的基因载体之一。

电镜是科学研究中进行原子和分子尺度表征的重要工具。冷冻电镜是电子显微镜的衍生技术，在冷冻电镜的成像过程中，生物样本被封装在薄层玻璃态冰中，在电子束辐照下，仍处于原始结构和本征状态。

随着对AAV药物临床的不断推进和早期研究的进一步深入，AAV衣壳表征对理解基因疗法的药效和安全性显得愈发重要，也愈发成为药物申报过程中的必要研究项目。

在AAV载体生产过程中，最具有挑战的任务是去除掉有缺陷的AAV载体，即去除空的衣壳病毒颗粒或者含有全长基因以外DNA的病毒载体颗粒。填充衣壳和空衣壳的比例是必不可少的质量控制条件。

冷冻电镜可以清晰地看到AAV的内部情况，区分填充衣壳、中间状态和空衣壳。除此之外，AAV产品的团簇状态、完整性等形态信息也都可以使用冷冻电镜检测出来。

更值得一提的是，冷冻电镜还可以解析出AAV的衣壳结构，这对于理解AAV病毒感染细胞的分子机制和改造AAV载体具有非常重要的意义。

相比于其他的表征技术手段，冷冻电镜可以做到直接、可视化的对样品进行观察，使表征数据更具有说服力；同时，一次表征多种指标，减少了对AAV样品的消耗，降低了表征检测的成本。