基于胆碱阴离子交换色谱技术的腺相关病毒完整衣壳高效富集方法研究

【编辑推荐】本研究开发了一种新型胆碱氯化物（choline-Cl）阴离子交换色谱（AEX）纯化工艺，通过四级铵配体树脂与AAV衣壳的离子配对机制，显著提升腺相关病毒（AAV）完整衣壳（含基因组）与空衣壳的分离效率。单次纯化即可使AAV8完整衣壳纯度接近90%，符合FDA监管标准，为基因治疗产品的安全性和效力控制提供了可规模化解决方案。

　　

亮点

化学试剂与材料

胆碱氯化物（≥98%）、双-三羟甲基氨基丙烷（BTP，≥99.0%）、柠檬酸一水合物（≥99.0%）等购自MilliporeSigma。实验使用Tosoh Bioscience的Quaternary Ammonium（QA）型AEX树脂（Tosoh PrimaS^?），AAV8样品通过亲和捕获预纯化获得。

AAV8空/完整衣壳的AEX色谱柱筛选

传统AEX技术因完整衣壳（pI~5.9）与空衣壳（pI~6.3）电荷差异微小，难以彻底分离。本研究采用胆碱-Cl替代常规NaCl，通过其四级铵结构与树脂配体竞争结合AAV，显著提升分离分辨率。线性梯度筛选显示，胆碱-Cl在pH8.5的BTP缓冲体系中，能使AAV8完整衣壳洗脱峰与空衣壳基线分离。

讨论

胆碱-Cl纯化工艺仅需2.5小时（1mL柱）即可富集3×10¹²完整衣壳，效率远超超速离心法。其机制可能源于胆碱阳离子与AAV衣壳表面负电荷的离子配对作用，增强不同带电状态衣壳的保留差异。该技术成功应用于AAV5（与AAV8仅58%衣壳同源性），表明其跨血清型普适性。

结论性评述

本研究建立的胆碱-Cl梯度洗脱AEX工艺，将AAV8完整衣壳纯度提升至近90%，且符合cGMP生产要求。该方法为基因治疗产品的关键质量属性（空/完整衣壳比例）控制提供了高效、可放大的解决方案。