AAV8、AAVMYO与AAVMYO2靶向肌肉驻留细胞的转导效率比较研究

本研究系统比较了AAV8、AAVMYO和AAVMYO2三种腺相关病毒（AAV）对骨骼肌中单核细胞（包括内皮细胞、免疫细胞、肌肉干细胞MuSCs和纤维脂肪祖细胞FAPs）的转导效率差异。通过静脉（i.v.）和肌内（IM）注射携带tdTomato报告基因的病毒，结合流式细胞术和单分子荧光原位杂交（smFISH），揭示了AAV血清型、剂量和给药途径对转导效率的影响，为肌肉疾病基因治疗和功能研究提供了重要指导。

　　

AAV衣壳靶向肌肉驻留细胞的效率差异
——AAV8、AAVMYO与AAVMYO2的比较研究

引言
骨骼肌是基因治疗和基因功能研究的理想靶组织，因其低更新率和高蛋白合成能力。腺相关病毒（AAV）是目前递送转基因的主要载体，但其对肌肉中单核细胞的转导能力尚不明确。本研究聚焦AAV8和两种工程化肌向性AAV（AAVMYO、AAVMYO2），系统评估其对肌肉驻留单核细胞的转导特性。

静脉注射下的单核细胞转导特征
通过尾静脉注射携带CMV启动子驱动tdTomato的AAV8、AAVMYO和AAVMYO2（剂量3.0×10¹²或3.0×10¹³ vg/kg），3周后分析胫骨前肌（TA）中CD31⁺内皮细胞、CD45⁺免疫细胞、Integrin-α7⁺ MuSCs和Sca-1⁺ FAPs的转导效率。低剂量下，AAVMYO在所有细胞类型中表现最优，尤其在MuSCs（2.40% vs AAV8的0.04%）和FAPs（1.12% vs AAV8的0.02%）中显著领先。高剂量时，AAVMYO优势更显著，MuSCs和FAPs转导率超20%，且tdTomato信号强度显著高于其他血清型。值得注意的是，AAV8对MuSCs有选择性偏好，而AAVMYO/AAVMYO2对FAPs和MuSCs转导效率相当。

肌内注射显著提升转导效率
局部注射（1.0×10¹⁰或1.0×10¹¹ vg/TA）显示，低剂量时AAVMYO2转导效率最高，但高剂量时AAVMYO全面领先，内皮细胞转导率达65%。smFISH证实AAV DNA可递送至所有目标细胞核，但蛋白表达水平与DNA检测存在差异，提示AAVMYO可能具有独特的转录或翻译动力学。此外，高剂量AAVMYO注射3周后CD45⁺细胞比例短暂升高，6周后恢复正常，表明免疫反应可控。

转导效果的长期稳定性
延长观察至6周发现，tdTomato⁺细胞比例仅轻微下降（如AAVMYO内皮细胞从65%降至33%），且信号强度稳定，提示AAV介导的转基因表达在单核细胞中具有较好持久性。这一特性对需长期疗效的基因治疗尤为重要。

在肌营养不良模型中的验证
在LAMA2相关肌营养不良模型（dy^W/dy^W小鼠）中，AAVMYO成功转导病变肌肉的单核细胞，效率与野生型无显著差异，其中Pax7⁺ MuSCs转导率最高（野生型30.0% vs dy^W/dy^W 18.4%），证实其在病理条件下的适用性。

讨论与展望
本研究揭示了AAV血清型对肌肉单核细胞转导的精细调控：AAVMYO在系统性递送中优势明显，而局部注射时AAVMYO2低剂量表现突出。这些发现为基因治疗策略设计提供关键参数——例如针对MuSCs的基因编辑需优选AAVMYO，而靶向FAPs的胶原修复疗法需考虑剂量响应。此外，研究者强调使用肌纤维特异性启动子的必要性，以避免单核细胞转基因表达对实验结果的干扰。未来研究可进一步探索AAV衣壳改造与启动子工程的协同优化，推动肌肉疾病治疗的精准化发展。