基于深度突变扫描技术解析AAV rep基因对Expi293F悬浮培养体系DNA包装效率的影响机制

本研究针对腺相关病毒(AAV)基因治疗载体生产过程中面临的病毒滴度低、衣壳包装效率差等瓶颈问题，研究人员通过深度突变扫描技术系统构建了AAV rep基因约300个位点的单密码子突变库，在Expi293F悬浮细胞体系中开展高通量复制竞争实验，揭示了突变对病毒颗粒包装的影响规律。研究发现包装富集值与前人HEK293贴壁细胞研究数据存在中度相关性，但不同细胞系间突变效应的差异性评估受数据分布范围及实验变异影响。值得注意的是，筛选的突变体对合成DNA货物的包装能力未产生统计学显著改善，进一步证实rep基因突变效应高度依赖包装DNA的特性。该研究为优化AAV生产体系提供了重要理论依据。

　　

腺相关病毒(adeno-associated virus, AAV)作为基因治疗领域的重要递送载体，其产业化生产仍面临病毒滴度低、衣壳包装效率不足等挑战。研究团队采用深度突变扫描(deep mutational scanning)技术，对AAV复制关键基因rep进行系统性改造，构建了涵盖约300个位点的单密码子突变文库。

在Expi293F悬浮培养体系中，通过高通量复制竞争实验评估突变体对病毒颗粒包装的影响。数据显示，包装富集值(enrichment)与既往HEK293贴壁细胞研究结果呈现中度相关性，但两组数据在数值范围和分布上的差异，加之实验重复间的变异，使得不同细胞系间突变效应的比较存在复杂性。有趣的是，精选突变体在人工合成DNA(synthetic DNA)包装测试中，无论是Expi293F还是HEK293细胞均未表现出统计学显著的改善效果。

该研究再次印证了rep基因突变效应与包装DNA特性间的密切关联，为理解AAV生产瓶颈提供了新视角。研究采用的高通量功能分析策略，为后续优化病毒载体生产工艺建立了重要技术平台。