AI辅助的载体研制

AAV衣壳蛋白在基因治疗和疫苗开发中发挥着重要作用，但传统定向进化筛选技术存在着文库容量有限、成功率低、筛选效率低等诸多局限性，为此，我们通过深度学习建立了可预测的AI模型，以高效筛选用于基因治疗药物多目标性的AAV突变体，实现大脑靶向、全眼表达能力、眼部穿透力等多部位靶向预测。

相比于传统定向进化，AI辅助筛选AAV完成了多维度突破，即：

• 文库容量从有限到无限；
• 使用AI模型而非湿实验来输出新序列；
• 周期由至少3年缩短至1年左右，筛选效率提高3-6倍。

眼科AAV现货精选

• 常规血清型：AAV2-CMV-EGFP、AAV5-CMV-EGFP、AAV8-CMV-EGFP、AAVDJ-CMV-EGFP等
• 变体血清型：AAV2.7M8-CMV-EGFP、AAV2.NN-CAG-EGFP、AAV2.GL-CAG-EGFP等
• 自主专利突变体：AAV2.PM054-CMV-EGFP、AAV2.PM054-CAG-EGFP、AAV2.A2HRE15-CMV-EGFP、AAV2.A2HRE15-CAG-EGFP等
• 疾病造模-湿性年龄相关性黄斑变性：AAV2-PM054-CAG-hVEGFA、AAV2-PM054-CMV-hVEGFA、AAV2-PM054-CAG-hVEGFA-T2A-ANGPT2、AAV2-PM054-hRPE65-VEGFA165等

AAV-Eye病毒变体

通过AI筛选后的AAV2病毒变体PM077、PM021、PM054在C57BL/6J小鼠中进行玻璃体腔注射，数据显示病毒变体对眼睛的感染能力更强，适用于各类眼底疾病的基础和应用研究。

AI-AAV靶向预测于验证数据

利用赛业生物AI-AAV平台，通过构建高库容突变体质粒文库、包装病毒文库、NGS测序，搭建DualConvLSTM网络构建AAV2产量预测模型，经在测试集上验证模型可信度较高，相关性已达Pearson=0.929，Spearman=0.859；AI构建的视网膜靶向性模型，在测试集上相关性达Pearson=0.874，Spearman=0.871。

经多轮次的文库筛选及验证得到AAV2病毒变体AAV2-PM054，在C57BL/6J小鼠中进行玻璃体腔注射，数据显示AAV2-PM054变体对视网膜的转导范围广，穿透能力强，适用于各类眼底疾病的基础和应用研究。

眼科疾病模型构建

稳定可靠的眼科疾病动物模型，对于深入探究疾病发病机制、验证药物靶点及评价治疗效果具有关键的支撑作用。针对Leber先天性黑矇各亚型、视网膜色素变性、视网膜血管增生、角膜内皮营养不良和青光眼等眼科疾病，赛业生物开发了一系列基因编辑、人源化、诱导型小鼠模型。同时针对您的需求，也可定制或合作开发特定基因编辑小鼠模型，如基因敲除、基因敲入、点突变、人源化小鼠模型等，加速药效学验证实验的开展。

1. 基因编辑和人源化眼科模型精选

2. 眼科疾病诱导模型精选

3. 高智能的眼科疾病定制模型

依托TurboKnockout基因编辑技术，可高效构建眼科领域基因敲除、基因敲入、全人源化等复杂小鼠模型，该技术具备无脱靶效应、无专利风险、高同源重组效率的核心优势，是眼科基因治疗药物、抗体药物及小分子药物研发的重要研究工具。

眼科疾病模型研究案例

1. 视网膜色素变性模型（RHO基因人源化）

利用基因编辑技术将小鼠内源性Rho基因替换为对应的人源RHO基因片段，以在小鼠体内表达人源的视紫红蛋白，可用于视觉信号传导和视网膜色素变性（RP）的研究。此外，基于自主研发的TurboKnockout^®融合BAC重组的技术创新，赛业生物还可基于B6-hRHO全基因组人源化小鼠针对不同点突变提供定制服务，以满足广大研发人员关于视网膜色素变性疾病的药效学等实验需求。

与野生型小鼠相比，huRHO小鼠的眼底形态及视网膜结构均表现正常。杂合及纯合huRHO-P23H小鼠的视网膜外核层（ONL）厚度均显著薄于野生型小鼠及huRHO小鼠。值得注意的是，与杂合子小鼠相比，纯合子huRHO-P23H小鼠的视网膜外核层（ONL）几乎完全缺失，且观察到视网膜脱离现象。

与野生型（WT）小鼠相比，huRHO小鼠的暗适应（scotopic）a波、b波振幅均正常。相反，杂合子huRHO-P23H小鼠的暗适应a波、b波振幅显著降低，而明适应a波、b波振幅保持正常；纯合子huRHO-P23H小鼠则表现为暗适应及明适应a波、b波振幅均显著下降。

2. Stargardt病模型（ABCA4基因人源化）

通过基因编辑技术将小鼠Abca4基因替换为人源ABCA4基因，可用于Stargardt病（STGD）、视锥视杆细胞营养不良（CRD）和视网膜色素变性（RP）等多种视网膜变性类疾病的研究。此外，赛业生物还可提供基于该模型构建的热门点突变疾病模型（如huABCA4-c.5461-10T>C），也可针对不同点突变提供定制服务，以满足广大研发人员关于STGD、CRD和RP等多种视网膜变性类疾病的药效学等实验需求。

数据显示：(A) 4周龄、6月龄及11月龄huABCA4小鼠与huABCA4-c.5461-10T>C小鼠的代表性眼底及OCT图像，两组小鼠各时间点均未出现明显异常；(B) 上述月龄小鼠的视网膜厚度定量分析结果显示，两组间无显著差异。

数据显示：(A) 4周龄时，huABCA4-c.5461-10T>C小鼠暗视（scotopic）及明视（photopic）ERG的a波、b波振幅与huABCA4小鼠基本一致；(B) 6月龄时，huABCA4-c.5461-10T>C小鼠暗视ERG的a波、b波振幅已开始逐渐降低；(C) 11月龄时，huABCA4-c.5461-10T>C小鼠暗视ERG的a波、b波振幅显著低于huABCA4小鼠。

3. 激光诱导小鼠脉络膜新生血管模型（CNV）

该模型（产品编号：CG0007）是新生血管性年龄相关性黄斑变性（AMD）研究中应用最广泛、接受度最高的经典模型。该模型通过对实验动物眼底进行激光光凝，局部破坏布鲁赫膜和视网膜色素上皮层。这种损伤会触发强烈的修复性新生血管反应，诱导局部脉络膜新生血管形成，从而有效模拟湿性AMD的核心病理特征。

通过以下数据图可以看到FFA图像显示眼底血管变化。通过激光诱导脉络膜新生血管（CNV），并进行玻璃体腔注射PBS或阿柏西普（Aflibercept），在D0、D7和D14观察眼底血管变化。基于FFA图像的CNV病灶面积定量分析显示，阿柏西普组的病灶面积显著小于PBS组，并随时间推移显著减小。病灶面积恢复率的统计分析表明，阿柏西普组的恢复率显著高于PBS组，证实其对CNV具有有效的抑制作用。数据以平均值±标准误表示，统计学显著性表示为**p < 0.01、***p < 0.001。

IB4免疫荧光图像显示PBS组和阿柏西普组脉络膜新生血管的分布情况。铺片中IB4阳性面积的定量分析显示，阿柏西普组的IB4阳性面积显著小于PBS组，表明阿柏西普对新生血管形成具有抑制作用。数据以平均值±标准误表示，统计学显著性表示为 ***p < 0.001。

α-SMA免疫荧光图像显示PBS组和阿柏西普组纤维化区域的分布情况。铺片中α-SMA阳性面积的定量分析显示，阿柏西普组的α-SMA阳性面积显著小于PBS组，该趋势与IB4染色结果一致，表明阿柏西普对纤维化具有抑制作用。数据以平均值±标准误表示，统计学显著性表示为**p < 0.01。

4. 碘酸钠诱导小鼠干性年龄相关性黄斑变性模型（dAMD）

碘酸钠（NaIO₃）是一种强氧化剂，其诱导的干性AMD模型是一种成熟的模型，并且在实验中大量应用。该模型能够有效复现晚期干性AMD的关键病理特征，包括：RPE细胞进行性丢失、感光细胞变性、视网膜外层结构变薄以及功能学指标（ERG）的显著下降。该模型病理进程清晰、操作简便、重现性高，是探索RPE保护性疗法和抗补体治疗策略的重要实验工具。

赛业生物构建并利用NaIO₃诱导小鼠模型，进一步验证了补体C3抑制剂Pegcetacoplan的治疗效果。通过眼底成像、OCT、ERG、免疫荧光染色及qPCR等多维度评估，证实该模型可用于干性AMD治疗药物的临床前药效评价。

眼底照相和OCT显示NaIO₃处理组D0至D21视网膜结构进行性损伤。OCT定量分析显示视网膜厚度及外核层厚度显著减少。ERG记录表明D14和D28视网膜功能明显下降。RPE65免疫荧光染色显示NaIO₃处理组RPE细胞进行性丢失和结构损伤。TUNEL检测显示各时间点凋亡细胞均显著增加。HE染色显示视网膜各层显著变薄、细胞排列紊乱。数据以平均值±标准误表示，统计学显著性表示为**p＜0.01。

眼底照相和OCT显示，与NaIO₃+PBS组相比，NaIO₃+Pegcetacoplan组D0至D21视网膜结构损伤显著减轻。OCT视网膜厚度定量分析显示，Pegcetacoplan组视网膜厚度显著保留。数据以平均值±标准误表示，统计学显著性表示为*p <0.05，**p<0.01，***p<0.001，****p<0.0001。

ERG结果显示，与NaIO₃+PBS组相比，NaIO₃+Pegcetacoplan组D0、D7、D14、D21暗适应和明适应条件下a波和b波振幅显著升高，表明感光细胞及视网膜内层神经元功能损伤得到缓解。数据以平均值±标准误表示，统计学显著性表示为**p <0.01，***p<0.001。

qPCR检测显示，与PBS组相比，NaIO₃+PBS组视杯中C3表达在D7、D14、D21显著上调；与NaIO₃+PBS组相比，NaIO₃+Pegcetacoplan组C3表达在D14和D21显著降低。结果表明Pegcetacoplan通过靶向补体C3有效抑制NaIO₃诱导的补体激活。数据以平均值±标准误表示，统计学显著性表示为*p <0.05，**p<0.01，***p<0.001，****p<0.0001。

眼科药效分析

赛业生物构建了先进的眼科药效学分析平台，致力于提供从精细化眼部给药、活体表型检测、视力行为学分析到分子病理验证的全流程服务，全面评估药物的疗效与安全性。依托资深的专家团队与前沿的仪器设备，我们不仅能实现高精度的眼部操作，更确保了临床前实验数据的准确性、一致性与可重复性，为您解决眼科基因治疗研发过程中的关键挑战。

眼科药效分析服务内容

1. 精细化眼部注射给药

赛业生物培养了一批眼科精细化操作技术人才，能进行小鼠前房注射、视网膜下注射、玻璃体腔注射和结膜下注射等高难度给药方式，总体成功率超90%。在C57小鼠眼球上使用hamilton微量注射器进行不同方式注射，注射物为可见染料。

2. AAV递送与靶向性验证

赛业生物拥有深厚的病毒载体研发与评价经验，可提供全方位的AAV递送验证服务。我们通过整合眼底镜、视网膜铺片、冰冻切片免疫荧光分析等多种技术手段，精准评估AAV在眼部组织的感染效率、靶向趋向性及表达持续时间。配合精细化给药技术，我们可确保载体在目标区域（如RPE层、光感受器细胞或神经节细胞）的稳定表达，为基因治疗药物的载体筛选与剂量优化提供直观、可靠的数据支持。

视网膜下和玻璃体腔注射表达GFP的AAV后3周进行检测，眼底可见较强GFP信号，铺片结果可见视网膜下注射后视网膜、RPE和脉络膜区域均见较强GFP信号，玻璃体腔注射后在视网膜靠神经节细胞层区域见较强GFP信号。

3. 眼部活体表型检测

赛业生物培养了一批眼科精细化操作技术人才，可熟练掌握活体眼部检测技术，如荧光眼底成像、眼前节拍照、光学相干断层扫描（OCT）、视网膜电图（ERG）、闪光视觉诱发电位（F-VEP）、荧光素眼底血管造影（FFA）、激光光凝术、视觉水迷宫、视觉明暗箱、OptoTrack 小动物视觉刺激动态跟踪等。

4. 视力行为学分析

视动反应测试（OMR）

视动系统提供了一个理想的方法来评价未训练动物的视觉功能。该系统的原理是当活动的图案刺激了动物的视野时，动物会产生自我运动的感觉，即为了减少视网膜上所成物像的移动，哺乳动物的眼睛、头部和身体就会自然地跟随眼睛凝视的方向（运动的物体）移动，称为补偿性头部、身体运动（OMR）或眼球运动（OKR）反应，该反应是持续存在的，故利用该反应进行视锐度的测量。该实验可提供灵敏的定量指标，用于评估视网膜疾病模型的视力受损程度及药物治疗效果。

明暗箱

在明暗箱中，大小鼠喜欢在暗箱活动，但动物的探究习性促使其去探究明箱。然而，明箱的亮光刺激又抑制动物在明箱的探究活动。该实验支持对视觉功能及焦虑相关表型的综合评估。

视觉梯形水迷宫（Visual Water Task）

我们使用选择任务来评估视觉能力，在Y字臂的末端放置两台计算机显示器，一台显示器显示垂直光栅（有条栅的显示屏正下方有隐匿逃生平台），另一台显示器显示相同平均亮度的均匀灰屏，光栅和灰屏随机出现在两台显示器上，训练大小鼠向屏幕方向游去并建立平台与条栅的偶联。这是一种视觉引导水迷宫的测试，需要对视觉信息进行认知处理，将光栅与隐藏平台相联系，使小鼠能从水箱中逃脱，该实验提供了一种可靠、有效、简便地测量视锐度的方法。

视觉放置反应测试

将小鼠尾巴提起至笼盖上方15cm高处，缓慢靠近金属笼盖，使小鼠头部接近笼盖但胡须不触及笼盖（整个下降过程需要的时间为1-2秒）。正常视力小鼠在此状态下本能会抬头，伸出前肢探向笼盖，即“放置反应”，但视力受损的小鼠因看不见笼盖，对该测试敏感性较低，不易产生反应。根据动物的反应对小鼠评分：0分表示完全没有放置反应，1分表示有微弱的放置反应，2分表示明显有放置反应。测试重复三次，求平均值评价小鼠的视觉性放置反应结果。

5. 分子病理表型验证

赛业生物专业的眼科药效学分析平台除了提供眼部注射给药和活体表型检测外，同时积累了包括眼科专业采样技术（如角膜、晶状体、视网膜、RPE、脉络膜+巩膜、视神经组织取材），以及专业病理及分子检测技术（如Western Blot，qPCR，ELISA，视网膜/脉络膜铺片、视网膜切片、H&E染色、免疫组化、免疫荧光等）等全流程的眼科药效学分析服务，为您解决眼科基因治疗困境。

眼部组织取材

• 精细化组织解剖：可实现小鼠、大鼠及兔等多种实验动物眼部组织的精准剥离与取材，涵盖视网膜、RPE细胞、角膜、虹膜、房水、晶状体、玻璃体、视神经、脉络膜及巩膜。
• 专业化样本处理：具备专业的样本处理流程，在确保眼部组织结构完整性的同时，最大限度保障生物标志物的完整性，为药代动力学（PK）及药效动力学（PD）研究提供高质量样本。

病理学分析

• 多样化切片技术：提供高质量的石蜡切片与冰冻切片服务，满足不同实验目的（如结构观察或抗原保存）的检测需求。
• 眼部组织铺片：熟练掌握角膜、视网膜及RPE-脉络膜复合体等组织的铺片制备技术。
• 多维度组织染色：涵盖常规H&E染色、免疫组化（IHC）及免疫荧光（IF），实现对特定蛋白或病理标志物的精准定位。
• 形态学评价与病理评分：由资深病理专家进行形态学评估及标准化病理评分，为药物安全性与有效性提供定量分析。

基因与蛋白表达分子检测

取材眼球组织进行Western Blot、qPCR和ELISA等检测蛋白/基因的表达水平。（A）Western blot检测：用于分析小鼠视网膜样本中的GFAP蛋白表达。（B）qPCR扩增曲线：展示目标基因的表达水平及扩增效率。（C）ELISA定量分析：检测垂体切除大鼠血清中的IGF-1含量。（D）ddPCR（微滴式数字PCR）二维振幅散点图：展示CY5和FAM荧光通道的分群数据；系统最高支持五通道（CY5、CY5.5、FAM、HEX、ROX）同步检测。（E）AAV转染细胞的流式细胞术分析：上图为阴性对照组；下图为AAV-GFP阳性表达组。