图2 腺病毒包装系统示意图
8
多因素生产系统 (multi-component system)
Helper virus rep cap
Helper plasmid
host cell
Vector plasmid
多因素系统
图3 腺病毒伴随病毒包装系统示意图
双因素系统
Helper virus +helper plasmid
4
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。
细胞毒性
存在的问题：1、安全性
染色体毒性 免疫毒性
2、靶向性
转导靶向性 转录靶向性
3、有效性 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
5
常用的病毒载体的特点：
大家好
1
病毒载体研究进展
中国预防医学科学院病毒学研究所 病毒基因工程国家重点实验室 （北京宣武区迎新街100号）
基因载体系统
病毒载体系统
非病毒载体系统
DNA/RNA DNADNADNADNA
反腺腺单慢
转 录 病 毒 载
病 毒 载 体
伴 随 病 毒 载
纯 疱 疹 病 毒
病 毒 载 体
体
体载
体
裸
阳蛋 阳
ITR
ITR
gene
E1a,b
293细胞
图5 重组AAV无辅毒包装系统
ITR
ITR
gene
cre 293-cre
Adenovirus with packaging
signal flanked by loxP
11
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
神经系统疾病的基 因治疗； 肿瘤的基因治疗。
6
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
7
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）
离白 离
子质 脂复 质合 复物
子 多 聚 物
嵌 合 物
合
物
细胞内包装
细胞外包装
2
Gene
Gene expression system
Gene vector system Gene delivery system
3
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
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)
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
293 cell
E1a,b
293 cell
JM17
Host cell +vector DNA
rep cap
Recombinant helper virus (rHSV-repcap)
proviral cell
图4 双因素系统生产重组AAV病毒示意图
9
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，但不表达病毒蛋白。
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
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
RXR
tetOp gene tetOp gene tetOp gene EcR VP16
RU486
muristerone
GAL4 PR VP16
ZFHD-1 FKB12
FRAP P65
Diphenol indene
rapamycin
13
GAL4 ER p65
自 我 扩 增 型 载 体 （ s e lf-a m p lify in g v e c to r ）：
连接靶向性结合分子
Modified adenovirus
cell
转录靶向性（特异性）
组
肿
细
肿
双
病
织
瘤
胞
瘤
特
毒
特
选
周
血
异
增
异
择
期
管
性
殖
性
性
调
内
启
的
启
启
控
皮
动
特
动
动
启
导
子
异
子
子
动
向
性
子
启
转
动
录
子
调
12
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
细胞特异性转录
四环素调控
细胞启动子 病毒启动 子
E x v iv o 基 因 治 疗 ； 肿瘤基因治疗。
In v iv o 基 因 治 疗 ； 肿瘤基因治疗； 疫苗。
In 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。
具有嗜神经性；可逆轴突传 递； 可潜伏感染； 容量大； 可感染分裂和非分裂细胞；
腺伴随病毒载体：
ITR
反转录病毒载体：
ITR
gene
pA
LTR
腺病毒载体：
ITR
单纯疱疹病毒载体：
gene LTR
ITR
gene pA
gene
gene
gene
pac
ori
gene
gene
10
无辅助病毒包装系统
Helper plasmid:
adenovirus
E2a E4orf6 VA
aav vector plasmid
P1 tTA
albumin Tyrosinase or TRP-1 PSA MBP MCK GFAP NSE KDR/flt-1 AFP CEA erbB2
HRE MDR1
MVM P4 B19 promoter HBV JCV EBV
ESTRADIOL
P1
tetOp
合成的转录因子
tTA tTA
GAL4 ER VP16
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
A AV 病 毒 载 体 单 链 DNA 病 毒 ~5kb
HSV 病 毒 载 体 双 链 DNA 病 毒 15胞； 整合到染色体中； 表达时间较长； 有致癌的危险； 可感染分裂和非分裂细胞； 不整合到染色体中； 外源基因表达水平高； 表达时间较短； 免疫原性强； 可感染分裂和非分裂细胞； 整合到染色体中； 无致病性；免疫原性弱； 可长期表达外源基因； 在骨骼肌、心肌、肝脏、视 网膜等组织中表达较高；