胰腺是机体重要的消化与内分泌器官同时承担外分泌和内分泌两大功能。外分泌部分主要由腺泡和导管组成通过分泌胰液参与食物消化内分泌部分则由胰岛构成通过分泌胰岛素、胰高血糖素等激素维持机体血糖稳态。目前胰腺功能异常与多种疾病密切相关包括急性胰腺炎、慢性胰腺炎以及糖尿病等。因此如何实现胰腺组织尤其是胰岛细胞的精准基因递送已成为胰腺疾病机制研究和基因治疗领域的重要课题。在众多基因递送工具中重组腺相关病毒rAAV因具有低免疫原性、长期稳定表达以及良好的安全性被广泛应用于胰腺研究。然而由于胰腺组织本身较难感染尤其是胰岛细胞转导效率有限因此选择合适的AAV血清型往往直接影响实验成败。胰腺研究常用的AAV血清型有哪些由于AAV衣壳蛋白不同不同血清型具有不同的组织亲嗜性。已有研究报道AAV8常通过胰管注射用于感染胰腺组织是目前应用较广泛的胰腺递送工具之一。此外AAV-PAN能够通过腹腔注射实现胰腺组织特异性转导其感染效率相比AAV8进一步提升为胰腺靶向研究提供了新的选择。随着胰腺疾病研究不断深入研究人员对于递送效率、细胞特异性以及安全性提出了更高要求这也推动了新一代胰腺靶向AAV载体的发展。AAV-PANX和元生物自主开发的新一代胰腺靶向AAV基于自主建立的AAVneO®全新AAV血清型发现平台和元生物开发了具有自主知识产权的新型AAV血清型——AAV-PANX。根据和元生物内部测试结果AAV-PANX表现出显著的胰腺亲嗜性仅通过腹腔注射即可实现胰腺组织的高效转导。与传统胰腺递送策略相比AAV-PANX无需复杂的胰管注射操作即可实现对胰腺组织的有效感染为胰腺疾病研究提供了更加便捷的递送方案。图2 AAV-PANX高效转导胰腺内部测试腹腔注射2E11 vg/只AAV-PANX能否感染胰岛细胞胰岛细胞一直是胰腺研究中最具挑战性的靶细胞之一。尤其是在糖尿病研究领域研究人员通常需要实现胰岛β细胞或α细胞的精准基因操作。根据和元生物内部测试数据AAV-PANX不仅能够高效转导胰腺组织对于相对较难感染的胰岛细胞同样表现出良好的转导能力。当AAV-PANX与Ins2启动子联合使用时可实现对胰岛β细胞的精准靶向。图3 AAV-PANX配合Ins2启动子精准高效靶向胰岛β细胞内部测试腹腔注射5E11 vg/只这一特点使其在糖尿病发病机制研究、β细胞功能研究以及胰岛基因治疗开发中具有重要应用价值。AAV-PANX如何避免脑区泄露表达在利用Ins2-Cre转基因小鼠开展胰岛β细胞研究时研究人员经常面临脑区泄露表达的问题。这种非特异性表达可能对实验结果产生干扰影响数据解读。根据和元生物内部测试结果携带Ins2启动子的AAV-PANX在实现胰岛β细胞高效感染的同时不会出现脑区泄露表达现象。图4 携带Ins2启动子的AAV-PANX不会在脑区泄露内部测试腹腔注射5E11 vg/只这一特点进一步提升了其在胰岛功能研究中的应用价值。客户案例AAV助力胰腺疾病机制研究目前和元生物提供的AAV产品已广泛应用于胰腺疾病相关研究。慢性胰腺炎研究海军军医大学研究团队利用AAV8在慢性胰腺炎小鼠模型中过表达人源SPINK1基因。结果显示AAV8-hSPINK1能够安全高效地靶向胰腺并显著改善胰腺炎表型。该研究中使用的AAV产品由和元生物构建。急性胰腺炎研究扬州大学研究团队利用和元生物提供的AAV-PAN在小鼠胰腺中过表达或敲降FXR受体。研究结果表明FXR是CDCA发挥保护作用的重要靶点提示其可能成为急性胰腺炎潜在治疗靶点。糖尿病研究中南大学湘雅医院研究团队发现Osgep在维持胰岛β细胞功能及葡萄糖稳态过程中发挥重要作用。研究人员通过AAV介导Osgep在胰腺中过表达后成功改善了糖尿病小鼠的异常葡萄糖代谢表型。相关研究所使用的AAV产品同样由和元生物提供。经验总结结合公开发表文献、客户研究案例以及和元生物自主研发数据目前胰腺研究中常用的AAV递送工具主要包括AAV8、AAV-PAN以及新一代胰腺靶向血清型AAV-PANX。其中AAV8是经典的胰腺研究血清型AAV-PAN可通过腹腔注射实现胰腺特异性感染AAV-PANX表现出更强的胰腺亲嗜性AAV-PANX能够高效转导胰岛细胞AAV-PANX联合Ins2启动子可精准靶向胰岛β细胞AAV-PANX可有效避免脑区泄露表达。对于糖尿病、急慢性胰腺炎以及胰岛功能研究而言AAV-PANX为胰腺精准基因递送提供了新的技术选择也为后续机制研究和基因治疗开发提供了更高效、更安全的工具平台。