アデノ随伴ウイルス（AAV）の研究利用

アデノ随伴ウイルス（Adeno-Associated Virus, AAV）は、非病原性・低免疫原性を特徴とし、さまざまな細胞種および生体内で安定した遺伝子発現を実現できるウイルスベクターである。その安全性と再現性の高さから、生命科学研究および前臨床研究で広く利用されている。

1. 遺伝子過剰発現（Gene Overexpression）

AAV ベクターを用いて目的遺伝子を長期間かつ安定的に発現させることができる。
主な用途：

• 遺伝子機能解析

• 疾患モデルの構築（疾患関連遺伝子の過剰発現）

• 生体内での治療用タンパク質の長期発現

AAV は長期発現モデルの構築に適している。

2. 遺伝子発現抑制（shRNA / miRNA デリバリー）

AAV に shRNA や miRNA を組み込み、特定遺伝子を効果的にノックダウンできる。
用途：

• 遺伝子機能の抑制による機能解析

• シグナル経路の研究

• 発現抑制を利用した疾患モデル作成

AAV はゲノムへの挿入リスクが低く、レトロウイルス系ベクターより安全性が高い。

3. 遺伝子編集（CRISPR システムの送達）

AAV は in vivo 遺伝子編集で最も多く利用されるデリバリー手段の一つである。
送達可能なシステム：

• CRISPR/Cas9（特に小型の SaCas9）

• CRISPR/Cas13（RNA 編集）

• Base Editor / Prime Editor

特徴：

• 血清型ごとの組織指向性が高い

• 体内で安全に長期発現できる

4. 組織特異的な in vivo 遺伝子操作

AAV 血清型（AAV8、AAV9、AAV-PHP.eB など）は明確な組織指向性を持つ。
用途：

• 中枢神経系特異的発現

• 肝臓特異的発現

• 心筋・骨格筋特異的発現

• 網膜への遺伝子導入（AAV2 など）

高い組織特異性により、精密な in vivo 研究が可能となる。

5. 神経科学研究（Neuroscience）

AAV は神経科学研究で最も広く使用されるウイルスベクターである。
用途：

• 神経回路追跡（順行性・逆行性トレーシング）

• カルシウムイメージング（GCaMP）

• 光遺伝学（ChR2、NpHR などの Opsin 発現）

• ケモジェネティクス（DREADDs）

• 神経ペプチドや神経毒素の送達

神経細胞の生理機能に影響が少ない点が利点である。

6. 疾患モデルの構築

AAV を用いて生体内で特定遺伝子を操作することで、さまざまな疾患モデルを作成できる。
例：

• 心血管疾患モデル（心筋遺伝子の改変）

• 神経変性疾患モデル（APP、Tau の発現）

• 肝臓代謝異常モデル

遺伝子改変マウスを作成するより迅速で柔軟性が高い。

7. レポーター遺伝子発現・細胞標識

AAV で GFP、mCherry、Luciferase、Cre/Flp 等を導入し、細胞を可視化・標識することができる。
用途：

• 転導効率の評価

• 細胞集団の可視化

• 生体内での細胞挙動追跡