AAVゲノム不完全性の原因

AAV（adeno-associated virus）のゲノムは、製造やパッケージングの過程で 完全長の一本鎖DNAが常に正しくカプシドに収まるとは限らず、しばしば不完全なゲノム（truncated genomes, partial genomes）が生じます。主な原因は以下の通りです：

1. ゲノムサイズの制限

• AAV はおよそ 4.7 kb 前後のDNAしか安定的にパッケージングできません。

• 過大なベクター設計や遺伝子カセットが大きすぎると、途中で切れた断片や不完全な配列しか収まらず、不完全ゲノムの割合が増えます。

2. ITR（Inverted Terminal Repeat）の構造的問題

• AAV の両末端にある ITR はヘアピン構造をとりやすく、パッケージングや複製の際に二次構造が干渉し、DNAのコピーや封入が途中で中断されることがあります。

• ITR の変異、損傷、あるいはベクター設計に伴う非対称性も不完全ゲノムの原因になります。

3. 複製やパッケージングの不完全性

• Rep 蛋白質によるゲノム複製がエラーを起こした場合や、カプシドにDNAが収容される途中で切断されると、部分的なゲノムしか入らないことがあります。

• これは細胞環境やベクター生産条件（例：プロモーター強度、Rep/Cap 比率）によって影響を受けます。

4. 二本鎖形成やリコンビネーション異常

• AAV は単鎖DNAとしてカプシドに収まりますが、場合によっては二本鎖やハイブリッド構造が形成され、それが不完全な状態でパッケージされることがあります。

• 複数のゲノム断片がリコンビネーションして、モザイク状のゲノム（heterogeneous genomes）が生じる場合もあります。

5. 製造プロセスや宿主細胞由来の影響

• 生産宿主細胞（通常は HEK293 など）の核内環境やDNA修復酵素の働きが、ゲノム複製・切断に影響を与えます。

• また、DNA抽出や精製過程での損傷も、不完全ゲノムとして検出される原因になり得ます。

AAV ゲノム不完全性の主因は：

• サイズ制限超過

• ITR 構造の干渉

• 複製／パッケージング過程のエラー

• 二本鎖形成やリコンビネーション異常

• 製造条件や細胞内要因

これらが重なって、完全長のゲノムを持たない AAV 粒子が一定割合で生じることになります。