昆虫杆状病毒表达载体系统的应用与展望

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 昆虫杆状病毒表达载体系统的应用 与展望 摘 要：昆x 杆状病毒表达载体 系统具有生物安全性高、能容纳较大外 源基因片段并实现多基因共表达、有完 备的翻译后加工修饰系统等特点，因而 得到广泛的应用。近年来，随着重组杆 状病毒构建技术、昆虫细胞培养技术的 不断发展和改进，加大了昆虫杆状病毒 表达载体系统在疫苗制备、治疗性抗体、 药物研发和基因治疗中的应用力度。本 文综述了杆状病毒表达载体的研究现状 和应用范围，讨论了目前杆状病毒表达 载体重组蛋白易降解的问题。随着科技 的进步，对杆状病毒载体的研究与优化 会更加深入，昆虫杆状病毒表达载体系 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 统的应用研究尤为重要。 中国论文网 /8/view-13008614.htm 关键词：杆状病毒；疫苗；治疗 性抗体；基因治疗 中图分类号：Q789 文献标识码： A 文章编号： 1671-2064（2017）22- 0209-01 昆虫杆状病毒表达载体系统 （Baculovirus expression vector system，BEVS ）是当今基因工程四大 表达系统之一，具有生物安全性高、能 容纳较大外源基因片段、可实现多基因 共表达、具有完备的翻译后加工修饰系 统、无内毒素污染等优点1-3。同时， 由于宿主细胞系的建立和优化、细胞培 养基成分的不断改进，使得细胞生存率 达到 95%，基本可实现大规模培养1。 因此，昆虫杆状病毒表达系统越来越广 泛的应用于疫苗制备、药物研发、农林 牧渔等领域。 1 昆虫杆状病毒表达载体系统的 研究进展 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 Kitts 等在 1990 年提出了线性技 术，并设计了重组-救活方法，提高了 杆状病毒基因组同源重组能力，将其设 计的 BacPAK6 的重组效率提到 80%以 上，有较强的应用价值4。但由于 DNA 酶切消化效率影响，重组病毒的 获得仍需通过噬斑纯化过程。Bac-to- Bac 技术的出现避免了噬斑纯化步骤， 缩短了重组杆状病毒的周期，同时，此 方法在大肠杆菌中进行，非常便捷，不 需要空斑纯化，较为节省时间。但由于 鳞翅目昆虫细胞系缺乏功能性糖基转移 酶和唾液酸生物合成与利用途径，其产 生的糖基化修饰缺乏末端唾液酸化，影 响糖蛋白的整体性质，因此研究人员设 计出转基因昆虫细胞系，使昆虫细胞对 重组蛋白的糖基化修饰更加接近哺乳动 物细胞，更利于昆虫杆状病毒表达载体 系统的研究。 2 昆虫杆状病毒表达载体系统的 应用 杆状病毒载体表达系统具有表达 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 效率高、表达蛋白的加工修饰过程及安 全性好等优势，该系统已被广泛应用于 药物研发、疫苗生产、重组病毒杀虫剂 等领域。随着研究的深入，杆状病毒表 达载体系统应用范围将会进一步扩大， 为人类和动物健康提供更多的帮助和保 护。 2.1 昆虫杆状病毒表达系统在疫 苗中的应用 2.1.1 人乳头瘤病毒（HPV）疫 苗 2009 年，美国食品和药品管理局 （FDA）批准 Cervarix 上市，其为第一 个利用昆虫杆状病毒表达系统生产的人 用疫苗，研究表明其能诱导产生针对 HPV 同型的高滴度 IgG 抗体，并对 HPV 同型的感染能提供 100%的保护5。 2.1.2 艾滋病病毒（HIV）疫苗 20 世纪 80 年代，利用该系统构 建的艾滋病病毒疫苗进入临床实验阶段， 利用该系统获得的无传染性的 VLP 可 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 诱导细胞免疫和中和抗体免疫反应。但 最终因该疾病的特殊性，目前还未有疫 苗上市。 2.1.3 动物疫苗 禽流感病毒、牛疱疹病毒、犬细 小病毒、蓝舌病毒、口蹄疫病毒、圆环 病毒疫苗等亚单位疫苗是利用杆状病毒 载体表达系统研制疫苗的热点，目前应 用于市场的仅有圆环病毒疫苗。 B.Ingellhein 公司于 2006 年首次推出猪 圆环 2 型病毒疫苗-CircoFLEX，该疫 苗具有较好的保护力，并且应激反应小。 2010 年该疫苗引入国内，为目前国内外 圆环疫苗市场的主力产品。 2.1.4 其他疫苗 除上述提到的两种疫苗外，目前 利用该系统生产的上市疫苗还有猪瘟疫 苗（Porcilis Pesti）和治疗性前列腺癌疫 苗（Provenge ） 。 2.2 昆虫杆状病毒表达系统在基 因治疗方面的应用 Liu 等构建了一个重组 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 AcMNPV，利用 CMV 启动子启动的 eGFP 基因表达，并用其作为基因转移 载体转导哺乳动物原代椎间盘细胞。体 内实验表明，杆状病毒能有效转导兔的 椎间盘细胞，并不具有毒性。重组杆状 病毒作为基因转移载体应用于哺乳动物 细胞已经得到广泛证实，杆状病毒在基 因治疗方面更具有应用潜力。 2.3 昆虫杆状病毒表达系统在农、 林业方面的应用 目前，化学农药仍是国内外害虫 综合治理的主力军，但其易造成农药残 留，给人们健康造成影响，对环境造成 污染。昆虫对杆状病毒抗性较弱，不会 产生明显耐药性，对人类和自然环境比 较温和，不易引起大规模的生态平衡破 坏，因此，利用其作为杀虫剂已经成为 现今生物农药研究热点。20 世纪 90 年 代初，研究人员重组了细菌、螨虫、蝎 子和黄蜂的毒蛋白基因的杆状病毒，这 些重组杆状病毒提高了杀虫效果，加快 了发挥效应的速度。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 3 昆虫杆状病毒表达载体系统存 在的问题与展望 昆虫杆状病毒表达载体系统因其 简单、生产低成本和重组蛋白能力广受 欢迎，但也存在不足之处，如普遍存在 于昆虫杆状病毒表达载体系统中重组蛋 白易降解的问题6。随着分子生物学技 术的日益成熟，研究者将进一步优化病 毒载体