近几十年来，病毒载体介导的基因疗法已在临床试验中用于各种疾病领域，如心血管、肌肉、代谢、神经、血液、眼科疾病以及癌症中。腺相关病毒（Associated Adeno Virus）由于不整合到宿主基因组，且具有一定的靶向组织特异性和极低的免疫原性，目前作为基因递送载体已成为一种主流且飞速发展的体内基因治疗方法之一。AAV2、AAV5、AAV8、AAV9是目前临床研究中常用的血清型，对临床中的AAV和启动子的分析研究表明，目前AAV2血清型仍是使用最多的，并且具有最多的安全性和有效性证据。自2015年以来，AAV8和AAV9在中枢神经系统（CNS）相关临床试验的增加也丰富了AAV基因治疗载体的应用，此外还有一些新衣壳如AAV-LK03、SPK-100等也受到了越来越多的关注。

尽管rAAV已经在遗传性自身免疫病、血友病、神经退行性疾病等领域取得了巨大进展，但是依旧存在着诸多问题，如给药剂量高、组织覆盖度局限、递送效率不高、中和抗体阻碍、生产过程质量控制体系不稳定等。当前的AAV疗法暂未能实现高特异性靶向心脏、肾脏、肺等组织，且降低肝靶向性、躲避免疫监视是AAV基因治疗的重点，因此获得新型AAV突变体以改善AAV性能是目前基因治疗方向中的关键技术。

目前衣壳开发的方法可分为三类：自然发现、理性设计和定向进化，随着计算机和生物信息学的发展，计算机辅助设计也成为了一项新的衣壳开发方式。自然发现和理性设计能产生一定数量的新的衣壳突变体，但由于本身对AAV结合、内化、转移、脱壳及基因表达认识有限，因此具有一定的局限性。定向进化的基础源于对自然进化的模拟，在一定选择压力下产生具有独特优势和生物学特性的遗传变异，如增强组织靶向性、免疫逃逸及增加转基因表达等。此外衣壳定向进化可以在对分子机制了解不透彻的基础上获得大量的突变蛋白。随着二代测序技术的发展，定向进化在发现新型衣壳方面更具有优势。其中通过衣壳改组（Caspid Shuffling）、易错PCR（Error-Prone PCR）、随机多肽展示（Random Peptide Display）进行定向进化可以获得大量独特的衣壳突变体。

rAAV衣壳改造常用方式（Nat Rev Genet. (2020)）