病毒载体应用于基因治疗

1、病毒载体应用于基因治疗病毒载体概述要求：1、携带外源基因并能包装成感染性病毒颗粒 2、介导外源基因转移和表达 3、对机体不致病容量：自身基因组大小的105%-110% 组成：1、病毒复制和包装元件 2、病毒基因 3、插入的外源基因或元件 4、病毒外壳/外膜 用途：基因转移和表达 1、基因治疗 2、疫苗 3、器官移植 4、组织工程 5、转基因动物 6、基因功能研究 类型：1、重组型病毒载体 2、无病毒基因的病毒载体 复制缺陷型 可复制型 复制缺陷型直接体内法(in vivo)间接体内法(ex vivo)病毒载体的靶向性转导靶向性转录靶向性（特异性）改造病毒外壳/外膜连接靶向性结合分子Modifi

2、ed viruscell组织特异性启动子肿瘤选择性启动子细胞周期调控启动子肿瘤血管内皮导向启动子双特异性启动子病毒增殖的特异性转录调控逆转录病毒(Retrovirus)结构逆转录病毒(Retrovirus)是RNA病毒，它有三个结构蛋白基因： env-编码gpl20和gp41两种包膜糖蛋白；gag-编码病毒衣壳、基质等结构蛋白的基因；pol-编码逆转录酶(p66/p51)、蛋白水解酶和整合酶。 逆转录病毒的生活周期进入宿主细胞 双链RNA 逆转录酶 双链DNA前病毒 整合到宿主细胞基因组DNA中 宿主细胞RNA聚合酶II mRNA 病毒RNA基因组 作为合成相应 病毒蛋白质的模板 包装成新的病

3、毒颗粒，离开宿主LTRgagpolenvLTR长末端重复序列调节和启动转录产生病毒核心蛋白产生逆转录酶产生病毒外膜蛋白包装信号DNA前病毒的结构特征逆转录病毒载体的构建常用的是莫洛尼小鼠白血病病毒(MoMLV)构建的 各类逆转录病毒载体。LTRgagpolenvLTR长末端重复序列调节和启动转录包装信号目的基因标记基因LTRgagpolenvLTRGag蛋白PoL蛋白Env蛋白包装细胞系LTRLTR靶细胞目的基因标记基因LTRLTR目的基因标记基因12345假病毒颗粒的产生并感染靶细胞逆转录病毒载体重组逆转录病毒(核酸部分只能是逆转录病毒载体)辅病毒逆转录病毒载体应用实例Stage-20 G3

4、 embryosStage-28 G3 embryos腺病毒(Adenovirus)结构腺病毒是一种无外壳的双链DNA病毒，基因组长约36kb，衣壳（capsid）呈规则的20面体结构，直径约80-110nm。衣壳含有240个六联体（hexon）、12个五联体（penton）和12根纤毛（fiber）。五联体（penton）和纤毛的头节区（knob）可与细胞表面的病毒受体结合，在病毒感染细胞过程中起着非常重要的作用。 knob腺病毒感染通路1.结合细胞表面受体2.内吞作用进入细胞3.转位到细胞核 4.释放病毒DNA 腺病毒载体应用实例(1)中国科学院生化研究所刘新垣院士提出了癌症的靶向双基因病

5、毒治疗策略，用重组腺病毒ZD55-MnSOD和重组腺病毒ZD55-TRAIL联合治疗人结肠直肠癌。并且该腺病毒EIA基因自身的启动子被hTERT启动子所取代，使得该重组腺病毒变成一种依赖端粒酶的条件复制型增殖病毒。MnSOD(Manganese superoxide dismutase):is a latent tumor suppressor gene. TRAIL:Tumor necrosis factorrelated apoptosis-inducing ligand genes。ZD55-TRAIL was shown to induce the MnSOD expression i

6、n SW620 cells. a, without adenoviral transduction;b, transduced with ZD55-MnSOD;c, transduced with ZD55-TRAIL; d, transduced with the combination of ZD55-MnSOD with ZD55-TRAIL.腺病毒载体应用实例(2)Her2 (human epidermalgrowth factor receptor-2)：原癌基因人类表皮生长因子受体基因, 是一种人癌细胞表面的biomarker。DARPin(Designed ankyrinrepeat protein)TargetHer2其他病毒载体-巨细胞病毒载体Animal: Rhesus macaques SIV: Simian immunodefi