病毒載體應(yīng)用于基因治療課件

病毒載體應(yīng)用于基因治療1病毒載體應(yīng)用于基因治療1病毒載體概述要求：1、攜帶外源基因并能包裝成感染性病毒顆粒

2、介導(dǎo)外源基因轉(zhuǎn)移和表達

3、對機體不致病容量：自身基因組大小的105%-110%組成：1、病毒復(fù)制和包裝元件

2、病毒基因

3、插入的外源基因或元件

4、病毒外殼/外膜用途：基因轉(zhuǎn)移和表達

1、基因治療2、疫苗3、器官移植

4、組織工程5、轉(zhuǎn)基因動物6、基因功能研究

類型：1、重組型病毒載體

2、無病毒基因的病毒載體復(fù)制缺陷型

可復(fù)制型復(fù)制缺陷型2病毒載體概述要求：1、攜帶外源基因并能包裝成感染性病毒顆粒直接體內(nèi)法(invivo)3直接體內(nèi)法(invivo)3間接體內(nèi)法(exvivo)4間接體內(nèi)法(exvivo)4病毒載體的靶向性轉(zhuǎn)導(dǎo)靶向性轉(zhuǎn)錄靶向性（特異性）改造病毒外殼/外膜連接靶向性結(jié)合分子Modifiedviruscell組織特異性啟動子腫瘤選擇性啟動子細胞周期調(diào)控啟動子腫瘤血管內(nèi)皮導(dǎo)向啟動子雙特異性啟動子病毒增殖的特異性轉(zhuǎn)錄調(diào)控5病毒載體的靶向性轉(zhuǎn)導(dǎo)靶向性轉(zhuǎn)錄靶向性（特異性）改造病毒外殼/逆轉(zhuǎn)錄病毒(Retrovirus)結(jié)構(gòu)逆轉(zhuǎn)錄病毒(Retrovirus)是RNA病毒，它有三個結(jié)構(gòu)蛋白基因：env-編碼gpl20和gp41兩種包膜糖蛋白；gag-編碼病毒衣殼、基質(zhì)等結(jié)構(gòu)蛋白的基因；pol-編碼逆轉(zhuǎn)錄酶(p66/p51)、蛋白水解酶和整合酶。6逆轉(zhuǎn)錄病毒(Retrovirus)結(jié)構(gòu)逆轉(zhuǎn)錄病毒(Retro逆轉(zhuǎn)錄病毒的生活周期進入宿主細胞

雙鏈RNA

逆轉(zhuǎn)錄酶雙鏈DNA前病毒

整合到宿主細胞基因組DNA中宿主細胞RNA聚合酶IImRNA

病毒RNA基因組作為合成相應(yīng)

病毒蛋白質(zhì)的模板包裝成新的病毒顆粒，離開宿主7逆轉(zhuǎn)錄病毒的生活周期7LTRgagpolenvφLTR長末端重復(fù)序列調(diào)節(jié)和啟動轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生病毒核心蛋白產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)錄酶產(chǎn)生病毒外膜蛋白包裝信號DNA前病毒的結(jié)構(gòu)特征8LTRgagpolenvφLTR長末端調(diào)節(jié)和產(chǎn)生病毒產(chǎn)生產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)錄病毒載體的構(gòu)建常用的是莫洛尼小鼠白血病病毒(MoMLV)構(gòu)建的各類逆轉(zhuǎn)錄病毒載體。LTRgagpolenvφLTR長末端重復(fù)序列調(diào)節(jié)和啟動轉(zhuǎn)錄包裝信號目的基因標(biāo)記基因9逆轉(zhuǎn)錄病毒載體的構(gòu)建常用的是莫洛尼小鼠白血病病毒(MoMLVLTRgagpolenvLTRGag蛋白PoL蛋白Env蛋白包裝細胞系LTRLTR靶細胞目的基因標(biāo)記基因LTRφLTR目的基因標(biāo)記基因12345假病毒顆粒的產(chǎn)生并感染靶細胞逆轉(zhuǎn)錄病毒載體重組逆轉(zhuǎn)錄病毒(核酸部分只能是逆轉(zhuǎn)錄病毒載體)輔病毒10LTRgagpolenvLTRGag蛋白PoL蛋白Env蛋白逆轉(zhuǎn)錄病毒載體應(yīng)用實例11逆轉(zhuǎn)錄病毒載體應(yīng)用實例11Stage-20G3embryosStage-28G3embryos12Stage-20G3embryosSt腺病毒(Adenovirus)結(jié)構(gòu)腺病毒是一種無外殼的雙鏈DNA病毒，基因組長約36kb，衣殼（capsid）呈規(guī)則的20面體結(jié)構(gòu)，直徑約80-110nm。衣殼含有240個六聯(lián)體（hexon）、12個五聯(lián)體（penton）和12根纖毛（fiber）。五聯(lián)體（penton）和纖毛的頭節(jié)區(qū)（knob）可與細胞表面的病毒受體結(jié)合，在病毒感染細胞過程中起著非常重要的作用。

knob13腺病毒(Adenovirus)結(jié)構(gòu)腺病毒是一種無外殼的雙鏈D腺病毒感染通路1.結(jié)合細胞表面受體2.內(nèi)吞作用進入細胞3.轉(zhuǎn)位到細胞核

4.釋放病毒DNA

14腺病毒感染通路1.結(jié)合細胞14腺病毒載體應(yīng)用實例(1)中國科學(xué)院生化研究所劉新垣院士提出了癌癥的靶向雙基因病毒治療策略，用重組腺病毒ZD55-MnSOD和重組腺病毒ZD55-TRAIL聯(lián)合治療人結(jié)腸直腸癌。并且該腺病毒EIA基因自身的啟動子被hTERT啟動子所取代，使得該重組腺病毒變成一種依賴端粒酶的條件復(fù)制型增殖病毒。MnSOD(Manganesesuperoxidedismutase):isalatenttumorsuppressorgene.TRAIL:Tumornecrosisfactor–relatedapoptosis-inducingligandgenes。ZD55-TRAILwasshowntoinducetheMnSODexpressioninSW620cells.15腺病毒載體應(yīng)用實例(1)中國科學(xué)院生化研究所劉新垣院士提出了a,withoutadenoviraltransduction;b,transducedwithZD55-MnSOD;c,transducedwithZD55-TRAIL;d,transducedwiththecombinationofZD55-MnSODwithZD55-TRAIL.16a,withoutadenoviraltransduc腺病毒載體應(yīng)用實例(2)Her2(humanepidermalgrowthfactorreceptor-2)：原癌基因人類表皮生長因子受體基因,是一種人癌細胞表面的biomarker。17腺病毒載體應(yīng)用實例(2)Her2(humanepiderDARPin(Designedankyrinrepeatprotein)TargetHer218DARPinTargetHer2181919其他病毒載體-巨細胞病毒載體Animal:Rhesusmacaques

SIV:SimianimmunodeficiencyvirusVaccine:RhCMV/SIVvectors(巨細胞