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UG环球双十一?科研不缺席 | 病毒载体的选择及应用

时间：2021-10-31 热度：


 

?病毒载体因其奇异的基因转达特征和靶向特异性，，，常被用来作为基因递送载体或疾病研究的工具。。。腺相关病毒（Adeno-associated virus, AAV）载体、慢病毒（Lentivirus）载体和腺病毒载体（Adenovirus）是最常用的病毒载体。。。相识差别病毒载体的特点能够资助我们更好地选择研究工具。。。下文较量了上述三种病毒载体的巨细、因素、表达周期、免疫原性等特点差别以及它们在差别领域中的应用。。。

 


 

01

 

腺相关病毒

 

◆腺相关病毒（AAV）是细小病毒科家族的成员之一，，，是一类无法自主复制、无被膜的二十面体细小病毒，，，其直径约20-26nm，，，含有4.7kb左右的线状单链DNA作为基因组。。。由于其血清型多样、免疫原性极低、清静性高、宿主细胞规模广（对破碎细胞和非破碎细胞均具有熏染能力）、扩散能力强、体内表达基因时间长等特点，，，AAV被视为最有前途的基因研究和基因治疗载体之一。。。

 

◆纯化后的AAV病毒载体可以用于侵染细胞，，，侵染细胞时，，，AAV与细胞外貌特异性受体连系，，，激活胞内信号通路，，，进而触发AAV通过受体介导的内吞作用进入细胞，，，在核内体、高尔基体等细胞器的协助下进入细胞核，，，随后病毒裂解，，，其单链DNA复制成为双链DNA后表达目的基因。。。
 


 

◆AAV是表达小基因序列的理想载体，，，普遍应用于体内研究中。。。它们通常被用于向哺乳动物的大脑及各组织脏器递送外源基因、荧光标记、钙指示剂和心理操控工具等。。。

 

◆在借助AAV载体举行体内基因转达时，，，病毒的注射方法、注射体积及血清型的选择都是尤为主要。。。借助定点注射和系统注射，，，AAV载体能够在大宗细胞中普遍表达，，，AAV差别的血清型关于差别细胞亦有一定的亲嗜性，，，在详细研究时需注重差别血清型的选择（UG环球生物拥有多年AAV应用履历，，，接待咨询）。。。

 

◆在体外实验中，，，古板看法以为AAV的效率有限，，，且熏染细胞所需的MOI高。。。但近年来开发出的多种新型AAV载体为我们提供了一些新的思绪，，，如AAV-DJ血清型的AAV关于体外作育细胞系的熏染效率亦很是浚可观，，，这为宽大研究者提供了新的思绪。。。
 


 

02

 

慢病毒

 

◆慢病毒载体（Lentivirus）是一类刷新自人免疫缺陷病毒（HIV）的病毒载体，，，是逆转录病毒的一种，，，基因组是RNA，，，其毒性基因已经被剔除并被外源性目的基因所取代，，，属于假型病毒。。。浚可使用逆转录酶将外源基因整合到基因组中实现稳固表达，，，具有熏染破碎期与非破碎期细胞的特征。。。

 

◆慢病毒基因组进入细胞后，，，在细胞浆中反转录为DNA，，，形成DNA整合前复合体，，，进入细胞核后，，，DNA整合到细胞基因组中。。。整合后的DNA转录成mRNA，，，回到细胞浆中，，，表达目的卵白；；或爆发小RNA。。。慢病毒介导的基因表达或小RNA滋扰作用一连且稳固，，，并随细胞基因组的破碎而破碎。。。
 


 

◆慢病毒载体具有宿主规模广，，，基因容量大等特点。。。体外应用时，，，慢病毒载体能够有用地熏染作育的神经元、肝细胞、心肌细胞、肿瘤细胞、内皮细胞、干细胞等多种类型原代细胞和大部分细胞系。。。由于慢病毒的熏染具有整合特征，，，其能够将外源基因有用地整合到宿主染色体上，，，因而可以抵达长期性表达，，，从而构建稳转细胞株，，，用于基因的细胞功效研究。。。

 

◆体内应用时，，，慢病毒载体的应用不如rAAV载体应用普遍，，，由于其具有一定的免疫原性，，，且随机整合特征可能导致细胞功效基因的异常。。。相较量腺相关病毒，，，慢病毒的扩散规模较小，，，但其表达更快、基因容量更大（可容纳4kb），，，可作为大容量基因的载体。。。

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03

 

腺病毒

 

◆腺病毒（ADV）是一种无包膜的线性双链DNA病毒，，，其空间结构为立体对称的20面体，，，衣壳由252个壳粒组成，，，直径在100nm左右。。。现已知有51种腺病毒，，，凭证组织嗜性差别被分成ABCDEF六个差别亚群，，，其中C亚群的第2和第5血清型为最常见的腺病毒载体。。。

 

◆ADV的包装历程依赖于HEK-293细胞系。。。ADV对宿主细胞的侵染历程则是通过受体介导的内吞作用进入细胞内，，，基因组并不整合到宿主细胞基因组中，，，而是以游离状态在细胞核内表达，，，因而基于腺病毒载体的基因递送具有瞬时表达的特点。。。
 


 

◆腺病毒具有普遍的细胞和组织熏染能力，，，且其携带基因片断的容量大（能抵达7kb左右的容量）。。。体外应用时，，，腺病毒载体转基因效率高（靠近100%的转导效率），，，且可转导差别类型的细胞，，，关于大宗难转染细胞的基因递送是一个很好的工具。。。在体内应用时，，，腺病毒具有嗜肝的特点，，，可经尾静脉注射熏染肝脏，，，但由于腺病毒免疫原性强，，，熏染强烈，，，故；；嵋鸲锞植孔橹字⒎从突迕庖叻从，，，对动物体征和实验效果的客观性造成影响，，，因此，，，在使用腺病毒举行体内研究时，，，要思量其使用剂量。。。

 

◆腺病毒可在短时间内快速表达，，，一样平常1-3天即可抵达岑岭（tips：关于快速表达，，，亦可以选择双链腺相关病毒—scAAV，，，具有高效、快速、低免疫原性的特点）。。。另外，，，由于其基因容量大，，，这使得腺病毒在大基因片断的表达中作用主要。。。
 

 

图片泉源：Cell Metab. 2021.doi: 10.1016/j.cmet.2021.04.006.

 

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UG环球生物建设于2013年，，，是一家聚焦基因治疗领域的生物科技公司，，，专注于为基因治疗的基础研究提供基因治疗载体研制、基因功效研究等CRO效劳；；为基因治疗药物，，，包括重组病毒载体药物、溶瘤病毒、CAR-T细胞治疗产品等的研发提供工艺开发及测试、IND-CMC药学研究、临床样品GMP生产等CDMO效劳。。。以“基因药·中国造”为使命，，，以基因治疗载体研发、生产为焦点，，，公司一直致力于为基因治疗领域提供优质效劳，，，加速基因治疗的基础研究、药物发明、药学研究、临床和商业化历程，，，真正实现基因治疗造福人类！
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专注于为重组病毒载体产品、溶瘤病毒产品、CAR-T产品等基因治疗的先导研究和药物研发提供基因治疗载体构建、靶点及药效研究、工艺开发及测试、IND-CMC药学研究、临床I-III期及商业化GMP生产等一站式CRO/CDMO效劳.
 
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