維真生物腺相關(guān)病毒包裝采用的是經(jīng)典的三質(zhì)粒共轉(zhuǎn)染法(Helper-free AAV包裝系統(tǒng),即AAV無(wú)輔助病毒系統(tǒng)),該系統(tǒng)包括3個(gè)載體和1株包裝細(xì)胞:3個(gè)載體【載體質(zhì)粒(含有目的基因表達(dá)盒,其兩端是AAV2的反向末端重復(fù)序列)、包裝質(zhì)粒(反式提供具有AAV復(fù)制和包裝功能的蛋白R(shí)ep和Cap)和輔助質(zhì)粒(含有輔助病毒Ad5的重要元件E1a、E1b、E2a、E4等)】和1株包裝細(xì)胞(HEK293T cell)。腺相關(guān)病毒包裝的具體示意圖如下:
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1. 腺相關(guān)病毒重組載體構(gòu)建
1) 根據(jù)客戶實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮褪茉嚰?xì)胞選擇不同的載體,在此以人源ORF為例。
2) 維真生物公司AAV載體的MCS區(qū)與人源ORF cDNA克隆現(xiàn)貨庫(kù)中的MCS區(qū)相兼容,可以通過(guò)簡(jiǎn)單酶切-連接-轉(zhuǎn)化的方式將目的基因亞克隆至目標(biāo)AAV表達(dá)載體,得到陽(yáng)性克隆后通過(guò)測(cè)序以確認(rèn)插入片段的正確性。
2. 細(xì)胞凍存
1) 按照細(xì)胞培養(yǎng)流程,將對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞吹下來(lái)加入50mL離心管中,200g離心5min。
2) 配制凍存液,90% 血清,10% DMSO,混勻。
3) 離心后去上清,將配制的凍存液加入,將細(xì)胞吹勻。
4) 取上述溶液每1mL分至1.5mL 細(xì)胞凍存管中,做好標(biāo)記和日期。
5) 將凍存管放入裝有異丙醇的凍存盒中,放入-80℃冰箱過(guò)夜。(凍存盒要提前一天從冰箱中拿至室溫,使異丙醇的溫度達(dá)到室溫,每次凍存前確保異丙醇的加入量在刻度線上);
6) 第二天將凍存盒放入液氮或 -150℃冰箱中以長(zhǎng)期保存;同時(shí)取一支細(xì)胞做復(fù)蘇檢測(cè),以判斷該批細(xì)胞的凍存質(zhì)量。
3. 細(xì)胞復(fù)蘇
1) 10cm dish中加10ml新鮮DMEM培養(yǎng)基,放培養(yǎng)箱預(yù)熱至37℃。
2) 從液氮中取出冷凍管,迅速投入 37 ℃~38℃水浴中,使其融化(1-2 分鐘左右)。
3) 待細(xì)胞凍存管中溶液融化后,200g離心5min,棄掉液體并吸取1ml預(yù)熱的培養(yǎng)基將細(xì)胞沉淀輕輕吹起,轉(zhuǎn)移到10cm dish中。
4) 搖晃均勻,置于培養(yǎng)箱培養(yǎng)。
5) 培養(yǎng)過(guò)夜,更換新鮮培養(yǎng)基(除去凍存液中DMSO對(duì)細(xì)胞的毒害作用)。
4. 細(xì)胞傳代(以10cm dish為例)
1) 生物安全柜紫外滅菌半小時(shí)。
2) 滅菌期間,將DMEM培養(yǎng)基(含10%FBS,1%青鏈霉素混合液)和PBS置于37℃水浴鍋中預(yù)熱;0.25% 胰酶放置室溫,不可水浴加熱。
3) 取匯合度接近100%且活性較好的HEK293T 細(xì)胞,吸棄培養(yǎng)盤(pán)中培養(yǎng)基,加入約5mL,1×PBS,搖晃幾下,吸棄PBS。
4) 加1mL 0.25% 胰酶在生物安全柜內(nèi)消化約1min,室溫低時(shí)可放置于培養(yǎng)箱中消化。消化時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),否則影響細(xì)胞再次貼壁效率和活性。
5) 加入約5mL預(yù)熱的培養(yǎng)基,終止消化。
6) 用移液管吹打均勻(吹打過(guò)程中不可用力過(guò)大,否則會(huì)吹破細(xì)胞),按照1:3的比例傳代。各取2mL培養(yǎng)基至新的10cm dish中,再加入 8mL預(yù)熱的DMEM 培養(yǎng)基。
注意:
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傳代盤(pán)數(shù)較多時(shí),要先將預(yù)熱的 DMEM 培養(yǎng)基加入到 10cm dish中,再加入含細(xì)胞的培養(yǎng)基,以避免細(xì)胞分布不均勻。置于培養(yǎng)箱前輕輕混勻dish中的培養(yǎng)基,使細(xì)胞均勻分散于培養(yǎng)基中。
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5. AAV病毒包裝(以10cm dish為例)
Day1:匯合度90%以上的HEK293T細(xì)胞按1:3比例傳盤(pán)(每盤(pán)大約2.5× 106),培養(yǎng)基為Hyclone高糖DMEM培養(yǎng)基(含10%FBS)。
Day2:轉(zhuǎn)染前1-2h左右,換成無(wú)血清培養(yǎng)基。
按照以下比例配制轉(zhuǎn)染試劑:
Mix 1 | 體積μl | Mix 2 | 量 |
DMEM(無(wú)FBS) | 500μl | DMEM(無(wú)FBS) | 500μl |
LTR-plasmid | 5μg | ||
VGF | 60-70μl(1μg/μl) | RC-plasmid | 6μg |
AAV-helper | 10μg |
Mix 1和Mix 2分別混合后,室溫5-10min, 后將Mix 1和Mix 2混合,室溫15-30min,逐滴加入至10cm dish中。(此時(shí)細(xì)胞匯合度在80%-90%比較適宜,細(xì)胞過(guò)少會(huì)影響轉(zhuǎn)染效率)
Day3:質(zhì)粒轉(zhuǎn)染24h后,換新的無(wú)血清培養(yǎng)基。
Day5:轉(zhuǎn)染72h收毒,將產(chǎn)毒的細(xì)胞連同培養(yǎng)基一起收集至50ml離心管中,離心,分別收獲培養(yǎng)基上清與細(xì)胞沉淀:PEG8000沉淀培養(yǎng)基上清中的病毒;裂解細(xì)胞沉淀收毒;合并從細(xì)胞沉淀和上清中得到的AAV。
6. AAV 病毒純化與濃縮
6.1 純化——碘克沙醇密度梯度離心。
① 配制不同濃度的碘克沙醇;
② 取一個(gè)超離管,用電動(dòng)移液器逐層、緩慢加入不同濃度的碘克沙醇;
③ 將處理好的病毒液加入到最上層;
④ 配平后超速,18℃、48000rpm、2.5h離心。
6.2 濃縮
① 離心完畢后,將超濾管底用針頭刺破,收集腺相關(guān)病毒所在層至15mL管中;
② 將收集的病毒液注入濃縮柱中,加PBS+0.001%PF68至滿,混勻;
③ 4000rpm,10℃,離心約1h。
④ 將超濾管中剩下的液體反復(fù)吹打后吸至病毒儲(chǔ)存管中,最后加入病毒儲(chǔ)存液,標(biāo)明名稱和日期。
⑤ 將收集起來(lái)的病毒渦旋震蕩混勻后離心,吸 10μL 病毒液進(jìn)行滴度檢測(cè)。
7. 病毒滴度檢測(cè)方法
實(shí)時(shí)定量PCR法是一種簡(jiǎn)單的、高通量的測(cè)定純化病毒樣本中腺相關(guān)病毒顆粒數(shù)量的方法。每個(gè)模板的Ct值與該模板起始拷貝數(shù)的對(duì)數(shù)存在線性關(guān)系,利用已知起始拷貝數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)品可作出標(biāo)準(zhǔn)曲線,最后通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)未知模板進(jìn)行定量分析。
7.1 去除游離DNA分子
先將病毒稀釋10倍,以保證樣品中游離的DNA充分降解:取5μl病毒至45μl PBS緩沖液中,充分混勻。按以下體系配制Mixture:
組成成分 | 體積 |
超純水(DNase & RNase Free) | 4 μl |
DNAaseI | 1 μl |
10×DNAaseI Buffer | 1 μl |
病毒稀釋液 | 4μl |
Total | 10μl |
37 ℃ 孵育 30 min,95℃加熱 5min 使 DNA 酶失活。
7.2 去除病毒蛋白外殼
向上述體系中再加入 1μl 蛋白酶 K(5μg/μl)。37 ℃ 孵育 30 min;再加30ul超純水稀釋至40ul(至此病毒原液稀釋100倍),95℃加熱 5 min使蛋白酶 K 失活,然后 12000rpm,離心 2min,取上清進(jìn)行 qPCR 檢測(cè)。
37 ℃ 孵育 30 min,95℃加熱 5min 使 DNA 酶失活。
7.3 qPCR
將步驟2得到的上清,取 5μl 進(jìn)行 10 倍梯度稀釋,即病毒原液稀釋了 1000 倍。分別取 2μl 待測(cè)樣品及標(biāo)準(zhǔn)品作為模板進(jìn)行 qPCR 檢測(cè)。
qPCR反應(yīng)體系如下:
組成成分 | 體積 |
2 × SYBR Green mix | 10 μl |
Primers (Forward & Reverse mixture) | 0.8 μl |
超純水(DNase & RNase Free) | 7.2μl |
DNA | 2μl |
Total | 20μl |
qPCR反應(yīng)程序:
循環(huán)參數(shù) | |
預(yù)變性95℃ | 3min |
95℃ | 5S |
60℃ | 15S |
72℃ | 15S+Plate Read |
39個(gè)循環(huán) |
7.4 數(shù)據(jù)分析
病毒顆粒數(shù)的計(jì)算:病毒顆粒數(shù)(VP/mL) = 與標(biāo)準(zhǔn)品相對(duì)值×1000
附件1:載體選擇 |
基因過(guò)表達(dá) |
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基因沉默 |
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基因編輯 |
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附表2:耗材 |
耗材名稱 | 貨號(hào) | 品牌 |
細(xì)胞培養(yǎng)板 10cm | 704001 | NEST |
細(xì)胞培養(yǎng)板 15cm | 715001 | NEST |
10ml血清移液管 | 4488 | Corning |
50ml血清移液管 | 4490 | Corning |
100-1250無(wú)菌加長(zhǎng)帶刻度濾芯槍頭 | TF112-1000-Q | QSP |
細(xì)胞凍存管 | 377267 | Corning |
DMEM高糖培養(yǎng)基 | C11965500BT | GIBICO |
HEPES溶液 1M | SH30237.01 | HyClone |
青霉素-鏈霉素溶液(100*) | C0222 | 碧云天 |
胎牛血清 | 1122050 | Gibico |
0.25%胰蛋白酶 | SH30042.01 | Hyclone |
10xPBS | ST476 | 碧云天 |
DMSO | D8372 | SOLARBIO |
附表3:儀器 |
儀器名稱 | 規(guī)格型號(hào) | 品牌 |
生物安全柜 | BSC-1300IIA2 | 蘇凈集團(tuán)蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司 |
倒置顯微鏡 | CKX31SF | OLYMPUS |
實(shí)時(shí)熒光定量擴(kuò)增儀(QPCR儀) | CFX96 | BIO-RAD |
熒光顯微鏡 | ELWD0.3 | Nikon |
超低溫保存箱 | DW-86L386 | 青島海爾特種儀器有限公司 |
臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) | 1580R | LAB GENE 基因有限公司 |