AAV特性揭秘：末端反向重复序列ITR
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AAV特性揭秘：
末端反向重复序列ITRs
The Unusual properties of AAV ITRs
AAV腺相关病毒是如今基因治疗领域最为热门的病毒载体。早在40多年前人类就已完成对AAV的基因组测序，AAV特有的末端反向重复序列ITRs（Inverted Terminl Repeats）也是在那时被发现。
ITR的长度仅为145bp，但却拥有众多独特的结构和性质，经过40多年的不懈探索，我们终于逐渐揭开它的神秘面纱。
基本结构
Basic Structure
AAV ITR为反向重复序列，整个序列又由两个较小的回文臂组成，回文臂分别位于碱基63两侧。
ITR末端的125个核苷酸序列会自行折叠，形成一个双链的T形发夹结构。
其中有7个碱基并没有配对，他们分别是两条小回文臂末端的3个T和三个A，加上分隔两个回文臂的碱基63（A或T）。
AAV ITR 作用机制
AAV ITR Functions
ITR在AAV基因组中的作用举足轻重，不管是病毒的复制还是基因的表达，都与ITR息息相关。
病毒DNA复制起点
DNA的复制需要一个起点（Primer），ITR独特的双链发卡型结构恰恰提供了这个起点。
没有ITR的存在，AAV就无法复制。所以在现存的所有重组AAV基因治疗载体的基因组中，都有完整的ITR序列存在。
调控病毒DNA复制
ITR序列也拥有多重生物调节作用，其中最重要的就是对DNA复制和转录进行调控。
序列上有多个转录激活因子的结合位点，同时在不利环境下，ITR也会对DNA的复制和转录起到负调控作用。
促进病毒基因与细胞基因组的整合
不管是AAV对分裂或非分裂期细胞基因组的随机整合，还是对分裂中19号染色体特定位点（19q13.4）的优先整合，ITR都起到至关重要的作用。
特别是在随机整合中，整合过程仅需要ITR的参与而不需要Rep调节蛋白就可以完成。
促进转基因表达
与大多数其他用于基因治疗的病毒载体不同，AAV载体中的转基因可以持续表达的时间更长，其中也有ITR的功劳。
AAV ITR拥有非常稳定的发夹结构，其形态结构可以阻断能抑制转基因表达的蛋白质DNA复合物的形成，延长转基因表达时间。
AAV ITR 的独特性质
Unique Properties of AAV ITRs
回文序列
ITR的小回文臂末端碱基如果被替换成依然能维持此臂回文结构的碱基，AAV基因组依然可以正常复制并对此基因变异进行修复。
若替换的碱基破坏了ITR的回文结构，则基因无法复制，此变异也不能被修复。所以ITR的回文结构是它能够发挥作用的关键。
左侧ITR显性表达
当AAV基因组中的一个ITR为野生型序列，而另一个ITR为突变型序列时，可以观察到有趣的结果。
如果左侧ITR为野生型，右侧为突变体，则所有后代基因组两端均为野生型ITR；如果左侧ITR为突变体，右侧为野生型，则后代基因组同时拥有野生型和突变体ITR。
右侧ITR非同源重组
2015年一个法国的研究小组报道称，在一些原发性肝细胞癌患者的肝组织中可检测到AAV序列，进一步测序表明这些序列来自AAV右侧ITR区域。这一结果与40年前在非洲绿猴细胞中进行的AAV与SV40病毒非同源重组实验不谋而合。
这些实验说明在非同源重组中，AAV右侧末端ITR区域的基因趋向于在非同源重组中被整合进细胞基因组中。
南京贝思奥 (BIONCE) 生物科技有限公司成立于2020年，公司致力于基于重组病毒的基因治疗药物的研发、生产与质量控制，并研制具有自主知识产权的临床基因治疗药物。主要用于治疗眼科疾病、神经系统疾病、恶性肿瘤、罕见病等，打造基因治疗技术研发创新基地。
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