AAV 空ベクター（Empty Vector）と空カプシドウイルス（Empty Capsid）

空ベクター = 骨格あり、遺伝子なし、包装可能、主に対照・ベクター評価用。

空カプシド = カプシドのみ、ゲノムなし、発現不可、主にカプシド研究・免疫寛容・非遺伝子送達用。

1. 定義と構造の違い

1.1 AAV 空ベクター（Empty Vector）

• 本質：完全なAAVゲノム骨格（ITR + ベクタ骨格）を含むが、目的遺伝子（治療用遺伝子やレポーター遺伝子）が欠失した組換えAAVベクター。

• 構造：

  • カプシド：AAVカプシドタンパク質（Capタンパク質、例：AAV2、AAV9など）

  • 内部ゲノム：複製に必要な末端逆向反復配列（ITR）とベクタ骨格配列（プロモーターやターミネーター骨格）、機能遺伝子はなし

• 特徴：完全なベクター構造を保持しており、カプシドで包装可能ですが、目的遺伝子がないためターゲットタンパク質は発現しません。

1.2 AAV 空カプシドウイルス（Empty Capsid）

• 本質：AAVカプシドタンパク質のみで構成された「空洞粒子」で、DNAは一切含まれない（ITRも含まず）。

• 構造：VP1、VP2、VP3が比率通りに組み合わさったカプシド、内部にゲノムはなし。

• 特徴：外殻のみ保持し、複製や発現は不可。純粋なカプシド複合体。

2. 製造原理の違い

2.1 AAV 空ベクター

• 標準的な組換えAAVベクター包装フローに基づき、目的遺伝子を除去しITRとベクタ骨格のみを残す。

• 通常、以下の3種類のプラスミドを共導入：

  1. 空ベクタ骨格プラスミド：ITR + 遺伝子なし

  2. Rep/Capプラスミド：複製酵素とカプシドタンパク質を提供

  3. 補助プラスミド：アデノウイルス補助因子（例：E1A、E1B）を提供

• カプシドに空ベクターゲノム（ITR + 骨格）が包装され、完全な空ベクター粒子が形成される。

2.2 AAV 空カプシドウイルス

• 原則：ゲノムを提供せず、カプシドタンパク質のみを発現させる。

  • 方法1：Cap（またはRep/Cap）プラスミド＋補助プラスミドを導入し、ITRを含むベクタ骨格なしで自発的にカプシドが組み立てられる。

  • 方法2：標準AAV包装で生じる空カプシドを分離・精製（密度勾配遠心やイオン交換クロマトグラフィー）。

3. 機能と用途

3.1 AAV 空ベクター

• ネガティブコントロール（ベクタ骨格コントロール）：
  ベクタ骨格（ITRやプロモーター）の影響を排除し、目的遺伝子の効果のみを評価。

• ベクター最適化ツール：
  カプシド血清型やプロモーター骨格の安全性や導入効率を評価する際に使用。

3.2 AAV 空カプシドウイルス

• ネガティブコントロール（カプシドコントロール）：
  カプシドタンパク質自体の影響（免疫原性や細胞毒性）を排除。

• 免疫寛容誘導（研究段階）：
  実験的に、空カプシドの事前投与でAAVカプシドに対する免疫反応を低減し、後続投与効率向上を観察。

• カプシド機能研究：
  細胞結合能力、内在化効率、組織特異性の解析。

• 薬物送達キャリア（改造必要）：
  化学的・生物学的改変により、小分子・タンパク質・siRNAなどを空カプシド内に搭載可能。遺伝子リスクなしでターゲット送達が可能。