逆轉(zhuǎn)錄病毒載體課件

關于逆轉(zhuǎn)錄病毒載體第1頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三目前，多數(shù)研究集中在將外源基因插人到基因組的某個位置，以促進或抑制某種特定基因的表達，這就要求有一種可以將外源基因引入機體細胞中的運載工具，而逆轉(zhuǎn)錄病毒載體正是迎合了這種需要而產(chǎn)生的。逆轉(zhuǎn)錄病毒載體是根據(jù)逆轉(zhuǎn)錄病毒的特性設計出的一種病毒表達載體。第2頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三逆轉(zhuǎn)錄病毒是一種單鏈RNA病毒，它是能夠在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下將RNA轉(zhuǎn)變成cDNA，再在DNA復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等蛋白酶作用下擴增的一類病毒。一般來說，逆轉(zhuǎn)錄病毒RNA基因組的核心部分都包括三個開放的讀碼結(jié)構(gòu)：gag一編碼病毒的核心蛋白、pol一編碼逆轉(zhuǎn)錄酶、env一編碼病毒的被膜糖蛋白。第3頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三應用機理

這種病毒表達載體是將gag、pol、env等三個基因的大部分或全部除去，由于沒有gag、pol、env三個基因的存在而不能夠產(chǎn)生有感染性的病毒顆粒，因此，人們又設計出了一種特殊的包裝細胞株。第4頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三這種包裝細胞株能夠表達逆轉(zhuǎn)錄病毒的全部蛋白，逆轉(zhuǎn)錄病毒載體在整合入宿主基因組后，可以與包裝細胞形成的病毒缺失蛋白重組成具有感染能力的病毒顆粒。第5頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三將收集的病毒顆粒感染靶細胞就可以將目的基因整合到靶細胞染色體上，基因活性得到表達。而目的基因可以通過細胞分裂傳給下一代子細胞。永久穩(wěn)定地表達目的蛋白。第6頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三應用用于基因治療外源基因表達第7頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三基因治療逆轉(zhuǎn)錄病毒載體無疑是在基因治療中傳遞目的基因最有效的運載工具，廣泛應用于人類基因治療的研究中。應用逆轉(zhuǎn)錄病毒載體，攜帶所要表達的目的基因，可以用于基因相關疾病的檢測及治療。第8頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三用于腺苷脫胺酶缺陷癥的治療1990年，W．FrenchAnderson在美國實施的第一例基因治療就是應用逆轉(zhuǎn)錄病毒載體治療腺苷脫氨酶缺陷癥(ADA)。腺苷脫氨酶(ADA)缺乏癥是一種嚴重的免疫缺陷癥，腺苷脫氨酶的缺乏可使T淋巴細胞因該酶缺乏后一些代謝產(chǎn)物的累積而死亡，從而導致嚴重的聯(lián)合性免疫缺陷癥(SCID)。手術取得了良好的效果，術后并沒有發(fā)現(xiàn)患者的不良反應。第9頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三用于癌癥的治療目前，逆轉(zhuǎn)錄病毒載體在癌癥治療方面被廣泛的研究，傳統(tǒng)的化療方法雖然能夠抑制癌細胞的生長，延長患者的生命，但對患者的機體也有很大損害，因此，人們開始研究在分子水平上抑制或消滅癌細胞，逆轉(zhuǎn)錄病毒載體在此方面具有著巨大的應用潛力。第10頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三劉穎斌等人將對癌細胞具有抑制作用的ANGPTL4基因與逆轉(zhuǎn)錄病毒載體相連，用脂質(zhì)體法將重組病毒粒子感染人肝癌細胞HepGz。結(jié)果顯示人肝癌細胞生長速度明顯減緩，重組逆轉(zhuǎn)錄病毒載體所介導的人ANGPTL4基因轉(zhuǎn)移很可能是一種有效的肝癌基因治療方式。第11頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三逆轉(zhuǎn)錄病毒載體在后天獲得性遺傳疾病如艾滋病及其基礎性研究川，神經(jīng)系統(tǒng)疾病,等疾病的治療方面同樣有著巨大的應用潛力，因此受到人們的廣泛研究。第12頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三外源基因表達用于基因工程疫苗的研制逆轉(zhuǎn)錄病毒載體作為一種表達載體，可以整合到動物細胞染色體上，不斷的表達其所攜帶的蛋白。應用這一特性，將編碼主要致病基因的保護性抗原基因連接在載體上，使其在哺乳動物細胞中表達蛋白，刺激機體產(chǎn)生相應抗體，為制備動物基因工程亞單位疫苗、基因工程DNA疫苗的研制開辟了一條新的路徑。第13頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三RNA干擾

簡單地說，RNA干擾是指一種分子生物學上由雙鏈RNA誘發(fā)的基因沉默現(xiàn)象。逆轉(zhuǎn)錄病毒載體介導的RNAi技術可以長期穩(wěn)定表達siRNA,從而實現(xiàn)基因的穩(wěn)定沉默。第14頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三問題對環(huán)境條件要求高在不適條件下，重組逆轉(zhuǎn)錄病毒會失去其感染能力，因此，保持逆轉(zhuǎn)錄病毒的存在最適條件是非常關鍵的。插入誘變逆轉(zhuǎn)錄病毒載體經(jīng)過包裝后產(chǎn)生的病毒插入到基因組中可引起基因突變。第15頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三癌基因激活由于逆轉(zhuǎn)錄病毒載體的插入，使原來存在于宿主染色體上的癌基因被激活，而引起癌癥.引起機體免疫反應而被清除轉(zhuǎn)錄病毒載體用于基因治療最終會用于體內(nèi)，由于機體內(nèi)復雜的免疫環(huán)境，有可能當逆轉(zhuǎn)錄病毒進入體內(nèi)，在沒有整合到染色體上時就被清除。第16頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三錯配率高逆轉(zhuǎn)錄病毒用于基因治療的另一個不利之處在于，其在逆轉(zhuǎn)錄過程中有很高的錯誤率，這種逆轉(zhuǎn)錄過程錯誤率可導致在基因治療過程中宿主細胞程序性死亡或基因突變。第17頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三應用前景目前，基因治療被越來越多應用于疾病治療，而作為基因治療中不可或缺的目的基因運載工具，逆轉(zhuǎn)錄病毒載體以其能夠穩(wěn)定，永久地整合到宿主染色體上，并穩(wěn)定表達目的基因，日益受到更多的科研工作者的關注。第18頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三但由于目前我們所涉及的領域更多的還是體外研究，當逆轉(zhuǎn)錄病毒載體用于體內(nèi)治療時就會更多地涉及到應用安全問題、載體產(chǎn)物問題、基因在寄主細胞中的表達控制問題等。第19頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三

如何提高病毒的感染效力，并持久穩(wěn)定地表達目的基因是今后研究逆轉(zhuǎn)錄病毒載體應用的一個重要內(nèi)容。第20頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三在疾病疫苗研究方面，應用逆轉(zhuǎn)錄病毒載體的特性，用相應疾病的抗原基因構(gòu)建表達載體，同時，可以對載體進行改造，減少機體對表達蛋白的免疫作用，提高目的基因的蛋白表達量。第21頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星