課件病毒載體(已修改)
2025-08-13 17:55 本頁(yè)面
【正文】 1 病毒載體 萬(wàn)海英 2 復(fù)雜的遺傳背景、環(huán)境因素和社會(huì)因素使得人類遺傳性疾病、惡性腫瘤、心腦血管性疾病、糖尿病等疾病的發(fā)病率和死亡率日益上升，治療這類疾病對(duì)于醫(yī)學(xué)界是巨大的挑戰(zhàn)。 基因結(jié)構(gòu)及基因表達(dá)調(diào)控異常是上述疾病發(fā)生發(fā)展的重要原因，通過(guò) DNA重組技術(shù)糾正這些異常無(wú)疑將為這些疾病的治療策略帶來(lái)革命性的變化?；蛑委熓沁@些策略中最直接、最富于挑戰(zhàn)性，也可能是最有前景的嘗試。 3 基因治療（ gene therapy）是指改變?nèi)诉z傳物質(zhì)為基礎(chǔ)的生物醫(yī)學(xué)治療，即通過(guò)一定方式將人正常的或野生型的基因或有治療作用的核酸片段導(dǎo)入人體靶細(xì)胞以矯正或置換疾病基因的治療方法。 4 ? 將治療性基因轉(zhuǎn)入真核細(xì)胞內(nèi)是基因治療的前提。由于 DNA是超螺旋或開環(huán)結(jié)構(gòu)，空間結(jié)構(gòu)太大而不能主動(dòng)進(jìn)入細(xì)胞，因此必須借助一定的方法將其導(dǎo)入細(xì)胞中。 ? 通常把基因治療中將基因?qū)爰?xì)胞內(nèi)的運(yùn)載工具稱作基因轉(zhuǎn)移系統(tǒng)或“載體”（ vector），目前所用的基因轉(zhuǎn)移方法可分為非病毒方法和病毒方法兩大類，各有優(yōu)缺點(diǎn)，關(guān)鍵問(wèn)題是提高轉(zhuǎn)移效率。 5 ? 非病毒方法包括脂質(zhì)體法、磷酸鈣法、電穿孔法、微離子轟擊法、直接注射法等物理化學(xué)方法。 ? 但非病毒基因轉(zhuǎn)移方法的效率較低，在很多情況下不能滿足治療需要。因此，科學(xué)家希望找一種合適的載體。 6 理想的基因治療的載體具有的特點(diǎn)： ? 可以有效的進(jìn)入靶細(xì)胞 ? 具有可插入治療基因的較大空間和篩選標(biāo)志 ? 具有控制治療基因表達(dá)的順式作用元件。 由于病毒具有靶細(xì)胞定向感染和宿主細(xì)胞寄生性兩大特征，很適宜于改造成基因轉(zhuǎn)移的載體，因此病毒載體得到廣泛使用。據(jù)統(tǒng)計(jì)基因治療臨床試驗(yàn)中 70%采用了病毒作為基因轉(zhuǎn)移的載體。 7 病毒載體 1. 病毒載體發(fā)展簡(jiǎn)史 2. 病毒載體的基本特征 3. 病毒載體 8 病毒載體發(fā)展簡(jiǎn)史 1968年 Rogers和 Pfunderer在研究煙草花葉病毒時(shí)，將一段 poly(A)n序列加到了煙草花葉病毒基因組 RNA的尾端 ，然后將病毒注射到植物葉片中，結(jié)果在分析該植物的成分時(shí)發(fā)現(xiàn)多聚賴氨酸的表達(dá)水平明顯增高了。 生化中學(xué)習(xí)過(guò)核苷酸密碼子， AAA編碼賴氨酸 AAA lysine 9 1972年 Berg等在一系列的研究中發(fā)展了第一種建立在 SV40基礎(chǔ)上的重組病毒載體，并將 λ 噬菌體部分 DNA片段和大腸桿菌半乳糖操縱子連接到 SV40 DNA中。 1976年，帶有 λ 噬菌體 DNA的重組 SV40載體在猴腎細(xì)胞中得到繁殖。 10 1976年 Hamer等人組建了類似的攜帶大腸桿菌抑制基因的 SV40病毒。 后來(lái)，研究者用反轉(zhuǎn)錄酶和 DNA聚合酶 Ⅰ 在體內(nèi)合成了兔珠蛋白全長(zhǎng) cDNA，用它取代 SV40病毒的主要外殼蛋白 VP1的基因位置，形成的重組質(zhì)粒在被注射的細(xì)胞中表達(dá)了兔 β 珠蛋白。 11 ? DNA病毒和 RNA病毒都可以作為基因治療的載體。病毒基因組的編碼區(qū)基因主要為其衣殼蛋白、酶和調(diào)控蛋白編碼基因，而非編碼區(qū)中則含有病毒進(jìn)行復(fù)制和包裝等功能所必需的順式作用元件。 ? 病毒基因組必須經(jīng)過(guò)切除改造，無(wú)致病作用后才可作為基因治療載體使用。改造的方法是切除病毒復(fù)制必須的基因和致癌基因，或?qū)⑵鋸?fù)制必須的基因置于特異調(diào)控序列的操縱之下。 12 ? 在病毒生產(chǎn)時(shí)，原有必需基因的功能改由輔助病毒或包裝細(xì)胞提供。 ? 由于野生型病毒插入外源基因的大小不能超過(guò)自身基因組大小的 105110%，因此切除改造的目的除確保病毒載體的安全性外，同時(shí)也獲得了插入外源基因的空間。 ? 經(jīng)過(guò)改造的病毒，保留了感染性，去除了致病性，成為介導(dǎo)治療性基因進(jìn)入細(xì)胞的良好載體。 13 ? 目前用做基因轉(zhuǎn)移載體的 RNA病毒均屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒科，包括 γ 反轉(zhuǎn)錄病毒、慢病毒和泡沫病毒 。 ? 用做基因轉(zhuǎn)移載體的 DNA病毒則包括腺病毒、腺相關(guān)病毒、單純皰疹病毒，以及痘苗病毒、禽痘病毒、埃巴病毒等。 14 病毒載體的基本特征 病毒載體用于基因治療有以下優(yōu)點(diǎn)： ? 轉(zhuǎn)移效率較高 ? 在轉(zhuǎn)化的細(xì)胞中將外源基因整合到染色體上或作為染色體外的遺傳物質(zhì)進(jìn)行表達(dá)，兩種途徑可供選擇 ? 有可能將外源治療基因置于病毒調(diào)節(jié)信號(hào)的控制下進(jìn)行表達(dá) ? 能夠?qū)⑼庠椿蜃鳛椴《疚⑷旧w的一部分，并能進(jìn)行分離 15 病毒載體作為基因治療的工具存在的問(wèn)題： 盡管病毒載體介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移在臨床上已經(jīng)取得了一定得療效，但是它還存在著一些亟待克服的缺陷。 ? 宿主譜窄 ? 基因?qū)胄实? ? 外源基因表達(dá)不夠長(zhǎng)期穩(wěn)定 ? 表達(dá)缺乏有效調(diào)控 ? 感染的靶向問(wèn)題 ? 以及對(duì)機(jī)體的毒性問(wèn)題等等。 16 如何解決上述問(wèn)題呢？ 在充分認(rèn)識(shí)病毒生物學(xué)特性、基因組結(jié)構(gòu)及其基因表達(dá)調(diào)控規(guī)律的基礎(chǔ)上，對(duì)現(xiàn)有病毒載體進(jìn)行重組改造，以提高基因轉(zhuǎn)移、表達(dá)的效率和靶向性，已成為基因治療研究能否獲得突破性進(jìn)展的關(guān)鍵。 17 病毒載體 DNA病毒載體 腺病毒載體 腺相關(guān)病毒
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1