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
病毒载体概述（2） 优点：1、利用病毒天然的感染性进入细胞，转导效率高；
2、复杂的装配过程由细胞完成； 3、不同的病毒载体具有不同的表达特点。
存在的问题：1、安全性
2、靶向性 3、有效性
细胞毒性 染色体毒性 免疫毒性 转导靶向性 转录靶向性 转导效率 靶向性 基因表达水平和持续时间 表达的可调控性
HRE
MDR1
tetOp
tTA
tetOp
gene
合成的转录因子
ESTRADIOL
GAL4
ER
RU486
VP16
RXR
EcR
VP16
muristerone VP16
GAL4
PR
ZFHD-1 FKB12
FRAP P65
Diphenol indene
rapamycin
GAL4
ER
p65
自 我 扩 增 型 载 体 （ s e l f - a m p l i f y i n g v e c t o r ）：
常用的病毒载体的特点：
病毒载体 反转录病毒载体 单 链 RNA 病 毒 8~10kb 腺病毒载体 双 链 DNA 病 毒 36kb 生物学特性 可 整 表 有 可 不 外 表 免 可 整 无 可 在 网 具 递 可 容 可 感染分裂细胞； 合到染色体中； 达时间较长； 致癌的危险； 感染分裂和非分裂细胞； 整合到染色体中； 源基因表达水平高； 达时间较短； 疫原性强； 感染分裂和非分裂细胞； 合到染色体中； 致病性；免疫原性弱； 长期表达外源基因； 骨 骼 肌 、 心 肌 、 肝 脏 、 视 膜等组织中表达较高； 有 嗜 神 经 性 ； 可 逆 轴 突 传 ； 潜伏感染； 量大； 感染分裂和非分裂细胞； 适用范围 E x v iv o 基 因 治 疗 ； 肿瘤基因治疗。
LTR
gene
LTR
腺病毒载体：
ITR
gene pA
ITR
单纯疱疹病毒载体：
gene gene gene gene gene
pac
ori
无辅助病毒包装系统
Helper plasmid:
E2a E4orf6 VA
adenovirus
E1a,b
aav vector plasmid
ITR
293细胞
ITR
gene
图5 重组AAV无辅毒包装系统
ITR
gene
ITR
cre
293-cre
Adenovirus with packaging signal flanked by loxP 图6 mini-adnovirus无辅毒包装系统
靶向性病毒载体
转导靶向性
改造病毒外壳/外膜
连接靶向性结合分子
cell
Modified adenovirus
gag pol env
LTR
LTR
图1 反转录病毒包装系统示意图
双因素生产系统 (two-component system)
Ad Shuttle
E1a,b
E1a,b
293 cell
293 cell
JM17
图2 腺病毒包装系统示意图
多因素生产系统 (multi-component system)
转录靶向性（特异性）
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
可调控表达的病毒载体
细胞的调控元件 病毒的调控元件 人工合成的调控元件
H SV 病 毒 载 体 双 链 DNA 病 毒 152kb
病毒载体研究方向
1、病毒包装系统
2、无病毒基因的病毒载体
3、靶向性病毒载体 4、可调控表达的病毒载体 5、嵌合型病毒载体 6、自我扩增型病毒载体
7、条件增殖型病毒载体
8、新病毒载体
病毒载体包装系统 组成：1、宿主细胞
2、辅助元件（辅助质粒、辅助病毒） 3、被包装的DNA/RNA 包含顺式作用元件 单因素生产系统（one-component system)
Helper virus
rep cap Helper plasmid
host cell
Vector plasmid
图3 腺病毒伴随病毒包装系统示意图
多因素系统
双因素系统
Helper virus +helper plasmid
Host cell +vector DNA
rep cap
Recombinant helper virus (rHSV-repcap)
这 类 载 体 是 以 正 链 R N A 病 毒 S in d b is 病 毒 和 S e m lik i F o r e s t 病 毒 为 基 础 的 。 用 目 的 基 因 代 替 病 毒 的 外 壳 蛋 白 编 码 序 列 ， 导 入 靶 细 胞 中 ， 病 毒 的 复 制 蛋 白 大 量 复 制 重 组 的 基 因 组 ， m R N A 水 平 的 大 量 增 加 导 致 高 水 平 的 转 导 基 因 表 达 。 自 我 扩 增 型 载 体 的 表 现 形 式 可 以 是 R N A ， D N A 和 重 组 病 毒 。
细胞特异性转录 细胞启动子 病毒启动子
albumin Tyrosinase or TRP-1 PSA MVM P4 B19 promoter HBV
四环素调控
P1
tTA
tetOp
gene
MBP
MCK GFAP NSE KDR/flt-1 AFP CEA erbB2
JCV
EBV
P1
tTA
tetOp
gene
proviral cell
图4 双因素系统生产重组AAV病毒示意图
无病毒基因的病毒载体
被包装的DNA/RNA中不含任何病毒编码基因，只保留其复制和 包装所必需的顺式作用元件。获得的重组病毒颗粒具有野生型病 毒的外壳/外膜和感染性，但不表达病毒
ITR
反转录病毒载体：
I n v iv o 基 因 治 疗 ； 肿瘤基因治疗； 疫苗。
A AV 病 毒 载 体 单 链 DNA 病 毒 ~5kb
I n v iv o 基 因 治 疗； E x v iv o 基 因 治 疗 ； 遗传病基因治疗； 获 得 性 慢 性 疾 病 的 基因治疗。 神 经 系 统 疾 病 的 基 因治疗； 肿瘤的基因治疗。
病毒载体概述
病毒载体概述（1） 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%
类型：1、重组型病毒载体
可复制型 复制缺陷型
2、无病毒基因的病毒载体
复制缺陷型
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