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图1.这张显微图片中的白点是小鼠小脑中被称作浦肯野细胞的神经元。这种白色是由于AAV-PHP.B病毒载体导入一种基因到这些神经元中而导致的。图片来自Ben Deverman and the Gradinaru laboratory/Caltech。
2016年2月25日/生物谷BIOON/–浦肯野细胞（Purkinje cell）是从小脑皮质发出的唯一能够传出冲动的神经元。浦肯野细胞轴突穿过颗粒层和白质到达深部小脑核团。这种脑细胞在运动协调中起着重要的作用。许多疾病和物质都可以造成浦肯野细胞损伤，浦肯野细胞损伤后可以导致共济失调。
重组的腺相关病毒（adeno-associated virus, AAV）经常用作体内基因运输的载体。然而，天然存在的AAV的靶向性选择较为有限，这就导致科学家们去寻找新的具有特定特征的AAV病毒衣壳。
为此，在一项新的研究中，来自美国加州理工学院的Benjamin Deverman及其同事们开发出一种被称作基于Cre重组的AAV靶向进化（Cre recombination–based AAV targeted evolution, CREATE）的病毒衣壳选择方法，从而能够让他们开发出更加高效地转导体内表达Cre的细胞群体的AAV病毒衣壳。利用CREATE方法，他们开发出经静脉注射后能够高效地和广泛地转导成年小鼠中枢神经系统的AAV变异体，其中一种变异体是AAV-PHP.B。相关研究结果于2016年2月1日在线发表在Nature Biotechnology期刊上，论文标题为“Cre-dependent selection yields AAV variants for widespread gene transfer to the adult brain”。
在多种病毒载体（包括AAV在内）的竞争当中，这种人工改造的病毒AAV-PHP.B因能够高效地运输基因载物到小鼠的脑细胞中而名列前茅。在这些病毒载体中，AAV-PHP.B运输一种基因到浦肯野细胞中并指导它们发出白光（见图1中的白点）的能力是最好的。而小鼠小脑中，不受影响的在浦肯野细胞周围的细胞呈现蓝色。
在此之前，作为现行应用标准的AAV9病毒载体已经用于将基因导入小鼠。但是在基因运输效率上，AAV-PHP.B打败了包括AAV9病在内的其他病毒载体，它在小鼠中枢神经系统中的基因运输效率至少比AAV9高出40倍，而且利用AAV-PHP.B运输的基因也会出现在脊髓、视网膜和体内其他部位。
再者，在体外实验中，AAV-PHP.B能够比AAV9更加高效地转导人神经元和星形胶质细胞。
这些研究结果表明CREATE有潜力构建出定制的应用于生物医学领域的AAV载体，而且还表明利用诸如AAV-PHP.B之类的病毒运载基因载物有朝一日也可能替换人大脑中缺陷性基因，也能够有助科学家们更加深入地研究大脑的功能，以及改善用于人体的基因疗法。（生物谷 Bioon.com）
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doi:10.1038/nbt.3440
Cre-dependent selection yields AAV variants for widespread gene transfer to the adult brain
Benjamin E Deverman, Piers L Pravdo, Bryan P Simpson, Sripriya Ravindra Kumar, Ken Y Chan, Abhik Banerjee, Wei-Li Wu, Bin Yang, Nina Huber, Sergiu P Pasca & Viviana Gradinaru
Recombinant adeno-associated viruses (rAAVs) are commonly used vehicles for in vivo gene transfer1, 2, 3, 4, 5, 6. However, the tropism repertoire of naturally occurring AAVs is limited, prompting a search for novel AAV capsids with desired characteristics7, 8, 9, 10, 11, 12, 13. Here we describe a capsid selection method, called Cre recombination–based AAV targeted evolution (CREATE), that enables the development of AAV capsids that more efficiently transduce defined Cre-expressing cell populations in vivo. We use CREATE to generate AAV variants that efficiently and widely transduce the adult mouse central nervous system (CNS) after intravenous injection. One variant, AAV-PHP.B, transfers genes throughout the CNS with an efficiency that is at least 40-fold greater than that of the current standard, AAV9 (refs. 14,15,16,17), and transduces the majority of astrocytes and neurons across multiple CNS regions. In vitro, it transduces human neurons and astrocytes more efficiently than does AAV9, demonstrating the potential of CREATE to produce customized AAV vectors for biomedical applications.