基因治疗载体的最新研究进展

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基因治疗产品的质量控制分析方法及研究进展

基因治疗产品的质量控制分析方法及研究进展
中图分类号:R 917 文献标识码:A 文章编号:0254-1793(2020)01-0004-09 doi:10.16155/j.0254-1793.2020.01.01
Research progress in quality control analysis methods for gene therapy products*
示产品含量即病毒数量的指标。病毒滴度分为总颗
20 日, 网站的数据显示全球已登记基 粒数、基因组滴度、感染性滴度、转导滴度等不同的类
因治疗临床试验总数为 4 091 项,其中美国 2 198 项, 型。总颗粒数和基因组滴度表示病毒的物的研究开发以及规模 物理滴度;感染性滴度和转导滴度表示有生物活性
滴度法所测得的结果。
转基因的表达产生影响。因此,较为理想的转导滴
1.2.3 感染性滴度 感染性滴度指标表示产品中 度测定方法是采用与病人体内靶细胞相同类型的细
具 有 感 染 性 病 毒 颗 粒 的 总 数。 感 染 性 滴 度 测 定 的 传 统 方 法 是 噬 斑(PFU)法 和 半 数 组 织 细 胞 感 染 量 (TCID50)法[20]。 这 些 方 法 主 要 依 靠 人 为 识 别 噬 斑 或细胞病变作为计数判定的依据,造成测定结果的
Chinese Journal of Pharmaceutical Analysis

药 物 分 析 杂 志 Chin J Pharm Anal 2020,40(1)
·5·
基因治疗(gene therapy)是指将外源正常基因 因进行鉴定。限制性酶切图谱分析中需要选用适当
导入靶细胞,以纠正或补偿基因缺陷和异常引起的 的内切酶,必要时可使用多个内切酶,使切得的 DNA
Abstract:In recent years,gene therapy products have become a hot spot in drug R&D at home and abroad. For the gene therapy products in R&D stage,quality research should be conducted to establish corresponding quality control methods and standards,which is an important guarantee for product safety and effectiveness and one of the important steps in the industrialization process. Quality control items of gene therapy products include identification,content,potency,purity,impurities and other routine test items,etc. This paper describes in detail the analytical methods that can be used for these quality control items in various gene therapy products. For novel gene therapy products,it is urgent to develop appropriate analytical methods for effective quality control,while the quality control methods and standards for products which have already been approved for market or clinical research need to be further improved and perfected. Keywords:gene therapy products;quality control;quality requirement;analytical methods;safety;effectiveness; identification test;content;potency;purity;impurity

基因治疗中的表达载体构建与优化方法

基因治疗中的表达载体构建与优化方法

基因治疗中的表达载体构建与优化方法基因治疗是一种新兴的治疗方法,通过将修饰过的基因导入患者体内,以实现对疾病基因的修复或替代。

在基因治疗中,表达载体的构建和优化是关键的一步,它决定了基因在患者体内的表达效率和稳定性。

本文将介绍基因治疗中常用的表达载体构建与优化方法。

表达载体是将目标基因导入细胞内进行表达的工具。

常见的表达载体主要包括质粒和病毒载体。

质粒是一种双链DNA分子,它可以自主复制和表达携带的基因。

病毒载体是一种利用病毒基因表达机制的表达工具,常见的病毒载体有腺病毒、逆转录病毒和腱病毒等。

表达载体的选择应根据具体的治疗目标、基因大小和细胞类型等因素进行考虑。

表达载体的构建是基因治疗中的关键一步。

首先,需要将目标基因克隆到合适的表达载体中。

这可以通过PCR扩增目标基因,然后利用限制性内切酶进行酶切,并将目标基因与表达载体连接。

常用的连接方法有限制性内切酶切和连接、PCR聚合、Ligase连接等。

连接完成后,需要进行质粒或病毒载体的复制,以获得足够多的表达载体。

表达载体的优化是为了提高基因在患者体内的表达效率和稳定性。

优化的方法有很多种,下面将介绍几种常见的方法。

首先,可以通过调整启动子和增强子的选择来提高基因表达效率。

启动子是调控基因转录的序列,它的选择可以影响基因的表达水平。

常用的启动子有CMV启动子、EF1α启动子和PGK启动子等。

增强子可以增加基因的表达水平,常用的增强子有CMV增强子、SV40增强子和EF1α增强子等。

通过合理选择启动子和增强子的组合,可以提高基因在细胞内的表达水平。

其次,可以通过改变表达载体的拓扑结构来提高基因表达效率。

常用的方法有线性化质粒和环形质粒之间的选择。

线性化质粒在导入细胞内后,可更容易与细胞内的转录因子结合,从而促进基因的表达。

环形质粒则具有更好的稳定性,在不进一步构建的情况下,可以长期保持在细胞内。

此外,还可以通过引入信号序列来优化基因的靶向表达。

信号序列是一段具有特定功能的氨基酸序列,能够促使基因产物在细胞中的定位和分泌。

肿瘤基因治疗的研究进展

肿瘤基因治疗的研究进展

表达,阻断了NFKB和AP—l信号通路的激活,抑制
了骨髓瘤细胞的生长。小鼠体内敲低内源删彤能
观察到骨髓瘤细胞增殖减少,凋亡增加。Huang等91
通过RNAi特异下调HeLa细胞口一catenin的表达后,
Senatus等”21发现了一种p53羧基末端肽。可重新恢 复p53的瘤细胞吞噬作用,而对其他的良性肿瘤及 人外周骨髓瘤细胞的作用较小。p16基因是另一个 重要的抑癌基因,动物实验发现在消化道肿瘤中导 入p16基因,肿瘤抑制率达到59.14%””。
436
鑫耵美sI蔗术H通讯”1.23一.3~2012BIOTEC
LETTERSIN
HNOLOGY
vOl ・zj
No ・)
May,LUI
doi:10.3969/j.issn.1009-0002.2012.03.030


肿瘤基因治疗的研究进展
梁迎春,程龙,叶棋浓
军事医学科学院生物工程研究所,北京100850
目前已分离克隆出20余种抑癌基因。p53基因 是与人类肿瘤相关性最高的Байду номын сангаас癌基因,因编码一种
相对分子质量为53 kD的蛋白质而得名,其表达产
物为基因调节蛋白(p53蛋白),当DNA受到损伤时
p53蛋白表达急剧增加,可抑制细胞周期进一步运
转。一旦p53基因发生突变,p53蛋白失活,细胞分 裂失去节制,就可能发生癌变。Avery—Kiejda等”’发
1基因沉默治疗
1.1
RNA干扰的定义和原理
silencing
complex,
RISC)。激活RISC需要一个ATP依赖的将小分子
收稿Fj期:2011-08—25 基金项目:国家自然科学基金《81072173)

基因治疗载体的研究

基因治疗载体的研究

R sac e f fGeeT ea e t a r r LA hn - ̄ , hn—i. D p r e tfg ncl ee rhso n h rp ui C ri INGZ eg i MASegxu ( eat n o yeo — o c e jo m o 基 因 治 疗 是 很 有 前 途 的 , 肿 瘤 如 g , e f l t o ilfQn hiU i  ̄t, ii 10 1 C ia Y t f ie H s t i a n e i Xnn 8 00 ,hn ) h A ad p ao i g v y g
f a i e t lnc i t e b ss d cd n h u c s fg n h r p r n t S t o i o n g n h r p s e sbl o ci i s h a i e i i g t s c e S o e e t e a y o o . o is p st n i e e t e a y i e i v r mp ra t T i ri l e iws p o r s b u e e t e a e t a r ri e e ty a s e y i o tn . h s a t e r ve r g e s a o tg n h r p u i c r i n r c n e r . c c e Ke r s: e e t e a y;Ca r r y wo d G n h r p r i ;Vi s e e r
构建 了一 种新 的腺 病毒载体 A SC / ke , d . D T r 与其他缺 乏复制 p
功能 的载 体 不 同 , 是 一 种 溶 细 胞 腺 病 毒 , 通 过 自身 复 制 破 它 能 坏 肿 瘤 细 胞 , 病 毒 载 体 在 肿 瘤 中扩 散 , 生 强 大 治 疗 作 用 。 使 产 1 3 疱 疹 病 毒 载 体 疱 疹 病 毒 的 基 因 组 都 是 大 型 线 性 . D A, 约 10k , 含 7 N 长 5 b 包 0~8 0个基 因 。 它 的 优 点 : 嗜 神 经 ① 性, 可用 作 中 枢神 经 系 统靶 向 的 良好 载体 , 生 型 病 毒 既 可 以 野 感 染 细 胞 并 裂 解 之 , 可 以在 某 些 细 胞 类 型 如 神 经 元 中进 入 也 潜伏期 ; ②疱 疹 病 毒 还 能 感 染 多 种 细 胞 , 括 肌 肉 、 瘤 、 、 包 肿 肺 肝 和 胰 岛 细 胞 且 病 毒 滴 度 很 高 , 达 1 ~1 F / , 不 可 0 0P U mL 它

染色体疾病的治疗方法——基因治疗

染色体疾病的治疗方法——基因治疗

染色体疾病的治疗方法——基因治疗染色体疾病是指遗传物质DNA的缺陷或突变导致的人体疾病,比如唐氏综合症、血友病等。

这些疾病的传染方式与其他疾病不一样,因为它们是由基因突变引起的,所以常常在家族中遗传。

许多染色体疾病都缺乏有效的治疗方法,只能通过症状和并发症的治疗来缓解患者的痛苦。

然而,随着现代医学技术的不断发展,一种全新的治疗方法——基因治疗正在逐渐成为治疗染色体疾病的新希望。

基因治疗是一种利用基因工程技术修复或替换人体基因缺陷的方法。

其原理是通过向患病细胞中导入正常基因来修复或替换缺陷基因,以实现治疗染色体疾病的目的。

基因治疗的核心在于向细胞中引入外源基因,而这也是其最大的挑战之一。

现在已经开发出了多种基因治疗方法,例如基于病毒载体的基因传递、基于脂质体载体的基因传递、基于纳米材料的基因传递等。

基于病毒载体的基因治疗病毒是一种能够在人体细胞中复制的微生物,可以通过操纵它们的遗传物质来实现基因传递。

目前研究的主要以免疫缺陷病毒(HIV)和腺病毒为主,HIV用于体内治疗,被认为是目前应用最广泛的基因传递系统之一,而腺病毒则可用于基因转移和基因治疗的诊疗。

基于脂质体载体的基因治疗脂质体是一种由脂质分子组成的结构,可以向细胞中引入外源DNA分子。

它们被用于向人体的肝细胞、肌肉组织和血管内皮细胞等目标细胞中传递基因,并且已被证明在基因治疗中有较高效率和较低毒性。

基于纳米材料的基因治疗纳米技术是一种利用纳米尺度下集成的物理、化学和生物性质的技术,它可以用于制造快速、精细和高效的物质。

在基因治疗中,纳米材料可以用于设计和制造能够翻译成蛋白质的DNA分子,并向靶标细胞中传递这些分子。

尽管在基因治疗方面已经取得了许多进展,但是这项技术仍然存在许多限制和挑战。

一个主要的问题是如何确保外源基因的适当表达,并避免引起不必要的免疫反应。

此外,选择合适的细胞类型和载体也是一项关键任务,因为它们将直接影响基因治疗的有效性和安全性。

基因治疗在肿瘤治疗中的应用

基因治疗在肿瘤治疗中的应用
患者自主权
基因治疗可能涉及对患者基因组的修改,需要确保患者对治疗方案的知情同意和自主选择权。
潜在风险
基因治疗可能带来未知的长期风险,需要权衡治疗的潜在益处与风险,并确保患者安全。
公平与伦理
需要确保基因治疗的公平分配,避免出现治疗资源的过度集中,确保所有患者都能平等享受到基因治疗的益处。
基因治疗在肿瘤治疗中的成本问题
生活质量
基因治疗可改善肿瘤患者的生活质量,减少副作用,提高患者的幸福感。
疾病复发
基因治疗可以降低肿瘤复发的风险,减轻患者的痛苦和治疗负担。
免疫记忆
基因治疗可建立对肿瘤的免疫记忆,增强机体对肿瘤的抵抗力,降低肿瘤再次发生的可能性。
基因治疗在肿瘤治疗中的个体化应用
精准靶向
基因治疗可以针对患者的特定基因突变,实现精准靶向治疗,提高疗效。
科研投入增加
基因治疗推动生物医药产业发展,吸引更多科研投入,促进医学领域进步。
医疗服务升级
基因治疗提供更精准、高效的治疗方案,优化医疗服务体系,促进医疗公平。
基因治疗可能导致脱靶效应,影响非目标细胞,引发副作用。还可能导致免疫反应,引发炎症,影响治疗效果。
安全性研究
为了确保安全性,基因治疗需要经过严格的临床试验和监管审批。研究人员需要评估基因治疗的安全性和有效性,并确保其不会对患者造成不可接受的风险。
基因治疗在肿瘤治疗中的长期效果
长期生存率
基因治疗可提高肿瘤患者的长期生存率,延长患者的生命。
2
2. 临床试验
各国开展联合临床试验,扩大患者样本量,加速基因治疗药物的审批。
3
3. 数据共享
国际合作推动了基因治疗相关数据的共享,促进研究成果的转化和应用。
4

1型糖尿病基因治疗的研究进展

1型糖尿病基因治疗的研究进展
疗 方 面 , 着 血 糖 浓 度 的 变 化 , 岛 素 基 因 的 表 达 需 要 受 到 随 胰
对基 因治疗较 有意 义的 载体有 反转 录病 毒 、 病毒 、 病毒 腺 腺
伴随病毒 、 纯疱 疹病 毒 、 质 体与 受体 介 导 的蛋 白。在 1 单 脂 型糖 尿病 的基 因治疗 研究 中, 的最 多 的是 反转 录病 毒载 用
极 大 的 限制 … 。随 着 近 年 基 因 重 组 技 术 的 应 用 以 及 转 基 因
官 。这是 因为肝脏是体 内葡萄糖 、 白质和脂 肪合成 代谢 的 蛋 重要场所 、 人体进食后糖和其他 营养 成分首 先通过 门静脉进
入 肝 脏 形 成 肝 一 胰 联 系 , 细 胞 具 有 B细胞 类 似 的一 些 组 织 肝 细胞特点 , 参与葡 萄糖代 谢 和蛋 白质合 成外 , 表 达细胞 除 还
【 关键词 】 1 型糖尿病 ; 基 因治疗 ; 载体 ; 受体细胞
目前 公 认 糖 尿 病 不 是 单 一 病 因所 致 的疾 病 , 是 复合 病 而
在 1型糖尿病动物模型 中, 慢病毒 可将治疗 基因导入 动物体
内, 阻止 糖 尿 病 发 生 。 由于 人类 免 疫 缺 陷 病 毒 构 建 的 慢 病 毒 载 体 , 高 效 转 染 人 胰 B细 胞 和 完 整 胰 岛 组 织 , 可 因此 慢 病 毒 载 体 已引 起 临 床 科 研 人 员 的 极 大 兴 趣 。 但 在 进 入 临 床 实 验
技术 的迅速发展 , 特别是近年来很 多相关研 究证 实糖尿病 并 发症 的发生与 高血 糖状 态有密 切关 系 。严 格 的血糖 控制 可 以预 防糖尿病并发症 以后 , 学者们 开始从分 子水 平考 虑利用
基 因工 程 技 术 再 造 分 泌 胰 岛 素 的 克 隆 细 胞 来 治 疗 1型 糖 尿

肿瘤基因治疗载体的研究现状和展望

肿瘤基因治疗载体的研究现状和展望

中转导和表达效率均低 , 导致各种针对肿 瘤的基 因治疗策略
在临床疗效方面得 不 到肯定 。 目前认 为理 想 的肿 瘤基 因治
疗载体应具备 : ①非侵 袭性 的给药 方式 ; 作用靶 点包 括原 ②
发灶和转移病灶 , 特别是 远隔部位的微小转 移灶及 特殊部位 病灶 , 如中枢神经系统 , 丸等 ; 睾 ③使治疗 基 因作 用具有肿瘤 特异性和时 间可调控性并 能持续 表达 。此外 , 还应 具备容量 大、 生物安全性好 、 稳定 及易 于大 量生 产等特 点 。 目前应用
译, 并产生子代病毒颗粒 。病毒载体 即将外 源基 因包 装到 天
然病毒 的衣壳 中 , 利用其感染细胞 的 自然过程将外 源高效 的 导人 特定 细胞 , 而使 该 基 因得 到表 达 , 行特 定 的功 能 。 进 执 由于对病 毒基因组的认 识较为清楚 , 加之易于改 造且转 染效
率及 靶向性 高 , 病毒载体被广泛用于基 因治疗研 究和临床试
验 , 占 7 % 。理论上所有病毒经处理 , 约 0 即删除与致癌 、 毒 致
展迅速并 日臻成 熟 , 目前所有获准 的临床基 因治疗 方案 中肿 瘤方 面的研究 占6 . % , 6 5 且进入临床试验 的基 因治疗药物 逐 年 增多 ,04年我 国彭 朝 晖教授 的 A 20 d一03作为 世界 上第 5
胞。
的载体包括病毒 载体 和非病 毒载 体两 大类 。其化 学本 质可
以是 蛋 白或 多肽 、 核酸 、 脂类 、 糖类 、 它有机 分子 或它们 的 其 复合物 。以下简要叙 述 了近年来 国内外在 肿瘤 基 因治 疗载 体方 面的研究 现状和未来研究的发展趋势 。 1 病毒载体
逆转 录病 毒载体的基本 成分包括 : 必需 的病 毒基 因组 ①
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基因治疗载体的最新研究进展
在生命进化的漫长历程中,生物体通过基因的突变来适应环境的改变,所以说生物突变是生物体进化的基础[1]。

同时,不利的突变会造成细胞形状和功能的改变,从而导致疾病甚至死亡。

人类的某些疾病是由于其本身的基因的核苷酸发生变化有关,从而就引起了人们考虑从基因的角度来治疗某些用常规方法无法治疗的疾病。

基因治疗(genethrapy)是向靶细胞引入正常有功能的基因,以纠正或补偿致病基因所产生的缺陷,从而达到治疗疾病的目的,通常包括基因置换、基因修正、基因修饰、基因失活等。

20世纪80年代初,Anderson首先阐述了基因治疗的概况;1990年美国国立卫生研究院的Blease等成功地进行了世界上首例临床基因治疗,即腺脱氨酶(ADA)缺陷病的人体基因治疗;1991年我国首例基因治疗B型血友病也获得成功。

近年来,一领域的研究取得了重大进展,基因治疗作为安全新的疾病治疗手段,将在一定程度上改变人类疾病治疗的历史进程。

纵观基因治疗的整过程,目的基因导入靶细胞并使之表达是其关键环节,因此介导的载体选择便显得格外有意义了。

本文介绍了基因治疗的常用载体以及其最新的研究进展。

1 常用的基因治疗的方法
基因治疗常用方法有两种,即体内疗法(in vivo)和体外疗法(ex vivo)。

体内疗法是将外源基因导入受体体内有关的器官组织和细胞内,以达到治疗目的,这是一种简便易行的方法,如肌肉注射、静脉注射、器官内灌输、皮下包埋等,但其缺点是基因转染率较低。

研究和应用较多的还是体外疗法,即先在体外将外源基因导入载体细胞,然后将基因转染后的细胞回输给受者,使携有外源基因的载体细胞在体内表达治疗产物,以达到治疗目的。

最常用的技术则有三种:(1)体外处理疗法:将有基因缺陷的体细胞取出后,引入正常的基因拷贝后再送回体内;(2)原位疗法:使用载体将目的基因直接导入靶细胞;(3)体内疗法:将基因载体注入血液,定向寻找靶细胞并将基因安全有效地导入。

2 基因
治疗常用的载体有效的基因治疗依赖于外源基因在受体中高效、稳定的表达,而这在很大程度上取决基因治疗所采用的载体系统。

基因治疗载体可分两大类:病毒性载体[2]和非病毒性载体[3]。

2.1 病毒性载体病毒性载体如逆转录病毒retrovirus、腺病毒adenovirus、腺相关病毒、痘苗病毒、疱疹病毒等。

逆转录病毒应用最早,研究也相当深入,目前仍被广泛应用。

慢病毒lentivirus
2.1.1 逆转录病毒载体反转录病毒(retrovirus)是一类已知的RNA病毒。

该载体系统有两部分组成,一是带有外源基因的重组反转录病毒载体分子,二是能以反式提供病毒结构蛋白的包装细胞,其要求是能高效产生感染靶细胞的重组病毒颗粒,且无野生型的反转录病毒存在,后者是基因治疗安全性的关键问题。

逆转录病毒载体最大优点是:(1)转染谱广,可以感染各种细胞类型,如淋巴细胞或肝细胞、肌细胞等;(2)转入的外源基因可完全整合;(3)对细胞感染率高,达到100%;(4)感染细胞不产生病变,可建立细胞系长期持续表达外源基因。

但也有不足之处,如:(1)只能整合至分裂相细胞;(2)可插入外源基因片断小(<10kb),难以满足较大基因的插入;(3)病毒滴度是限制临床应用的主要方面;(4)有产生野生型病毒或辅助型病毒的可能,随机整合可能产生不良作用。

根据报道利用逆转录病毒作为载体来进行血友病A的基因治疗已经有了很大的进展。

在累积了大量动物实验成功的经验基础上,目前已有一个运用浓缩的含双嗜性病毒外壳蛋白的假型MO-MLV病毒载体介导FⅧ在体内表达的Ⅰ期临床试验正在进行之中[4]。

1999年Gao[4]等人在大鼠实验中先肌肉内注射由腺病毒介导的肝细胞生长因子基因(HGF),然后经逆转录病毒转染目标基因,观察其表达情况。

在研究组中发现血液和肝内有高水平的HGF表达,且测得3%~12%肝细胞进行分裂。

肌肉内注射腺病毒介导的HGF在第1天浓度最高,此时立刻输注逆转录病毒介导的β半乳糖苷酶(目标基因),约有8%肝细胞被转染。

这一研究成果给临床伴有肝纤维化、肝功失代偿的带来一丝曙光。

根据逆转录病毒的亲嗜性不同,可将其单嗜性逆转录病毒、兼嗜性逆转录病毒和异嗜性逆转录病毒3类,目前研究使用较多的是兼嗜性逆转录病毒。

2.1.2 腺病毒载体腺病毒载体感染宿主的范围比较广,可以感染非分裂期细胞,在体内疗法的基因转移中具有很大的优势,而且由于其感染细胞时DNA不整合到宿主染色体上,不存在激活致癌基因或插入突变等危险,制备容易,操作简单,因此倍受人们关注。

腺病毒(adenovirus,Ad)是一种无包膜的线状双链DNA病毒,其复制不依赖于宿主细胞的分裂。

有近50个血清型,数Ad载体由Ad5和Ad2构建而来,载体需要在其包装系的帮助下扩增,另外,通过同源重组的方法,与一带外源基因和适当的腺病毒序列的质粒共转染,亦可产生载体。

近年来,利用Ad载体对各种载体进行体外转移,并用动物实验也取得了满意结果。

此外,临床上已运用Ad载体系统对囊性纤维病进行基因治疗,取得良好的效果。

因此Ad载体具有以下优点:(1)人类是Ad的自然宿主,因此比较安全;(2)靶细胞范围广,不仅能感染复制分裂细胞,也能感染非分裂细胞,它可介导体内多种组织的基因转移,如肺、脑、肌肉、神经系统、血管等;(3)滴度高,可达1011~1012pfu/ml;(4)可在肠道及呼吸道内繁殖,其重组病毒可由静脉注射、肠道吸收或气管内滴注等多种方式给予,已达到有效的基因转移和治疗;(5)该载体没有包膜,不易被其补体所灭活,可直接在体内应用。

但载体也有不足之处:(1)基因转移缺乏特异性。

(2)载体是一种非整合载体,对于非分裂相细胞,其介导的基因转移可持续表达几个月,但对于增殖旺盛的细胞,要达到长期的基因表达,则
需重复给予;(3)重复给予时机体可能产生免疫应答,影响基因表达和治疗效果。

产生免疫反应的机制主要和TCD4+、CTLS介导的免疫有关。

B淋巴细胞也可能参与[5]。

最新研究发现免疫反应早期先有炎症介质(CXC、CC、MCP1,2、IP10等)聚集,然后吸引中性粒细胞、CD11b加细胞参与介导免疫反应。

为克服免疫反应,人们采取一些对策:(1)小剂量免疫抑制剂(环磷酰胺、FK506)、CTLA4Ig、抗CD40抗体等都能延长基因表达的时间[6]。

(2)诱导免疫耐受:在新生小鼠的胸腺内注射腺病毒或腺病毒蛋白质外壳或受腺病毒感染的肝细胞,使T细胞对其不能发生免疫应答[7]。

(3)对腺病毒载体进行修饰、改进以消除或减少免疫反应。

2.1.3 腺相关病毒载体腺相关病毒因其能将外源基因定点整合至宿主细胞上,因而具有一般病毒载体所不具有的特性。

腺相关病毒(adeno-associated virus,AAV)单链DNA病毒,是一种缺陷型病毒,只有与腺病毒、单纯疱疹病毒等共感染时才能进行有效复制。

与其他载体病毒相比:(1)AAV无致病性,并且在受染体上不会引发免疫反应;(2)宿主范围广,并可感染非分裂细胞;(3)AAV载体可将外源基因定点整合到人类19号染色体长臂,基因表达稳定;(4)AAV是一种无包膜病毒,对各种理化处理稳定,易于分离纯化。

腺相关病毒也有一些缺陷,如病毒滴度低,感染效率低,外源基因容量小及病毒对细胞毒性。

腺相关病毒载体目前已应用于临床治疗囊性纤维化病。

2.1.4 牛痘苗病毒牛痘病毒(vaccinia virus)是一种有包膜的双链DNA病毒,分子量大,180~220kb,基因组特点为[8]:(1)DNA末端的发夹结构;(2)DNA末端的反向重复序列;(3)具有保守区与变异区。

可感染多种组织,其整合率低,可供短期的基因表达。

牛痘苗病毒具有可感染静息期细胞、基因不整合在宿主染色体上、外源基因整体容量大等特点。

主要缺点是引发免疫反应,使重复给药成问题。

目前正在研制一种重组牛痘病毒载体,可插入并表达多个基因,易转染多种肿瘤细胞,并可高效表达目的基因。

2.1.5 单纯疱疹病毒载体单纯疱疹病毒载体(herps simplex virus HSV)是一种长约152kb的双链DNA 病毒,可在受染细胞的核中复制。

HSV载体具有以下优点;(1)宿主细胞广泛;(2)病毒滴度高;(3)外源基因容量大;(4)对神经细胞具有嗜向性,可在神经元细胞中建立终生潜伏性感染。

HSV载体的不足之处在于它的毒性。

Miyanohara等[9]利用HSV治疗Ⅸ因子缺乏(丙型血友病)获得成功,但IX因子表达并不持久。

此外,HSV/AVV重组病毒似乎能延长基因表达(7d),但随之又很快出现针对靶细胞的炎症和免疫反应。

其它,人们利用肝炎病毒、HIV病毒作为载体直接注射肝叶获长期表达,但对其安全性还有待进一步证实。

2.1.6 噬菌体载体近年来,噬菌体因其高增殖、安全、大容量等特性而受到人们重视,但由于噬菌体缺乏对哺乳类细胞的趋向性而受到限制。

1998年Palillard [10]等人设计出生物素-亲合素系统,利用M13噬菌体通过成纤维生长因子(FGF)介导连接靶细胞(图1),从而达到目标基因的转移。

但缺点是:(1)转染率低,目前实验仅有1%的细胞受转染;(2)易被肝吞噬细胞破坏;(3)易产生免疫反应。

可采取的措施有:置换FGF为上皮生长因子(EGF)增强与靶细胞表面受体结合力;针对不同细胞表面的受体,连接相应“导弹”来提高特异性。

还可利用其免疫源性作为疫苗载体而加强效果。

FGF为成纤维生长因子(连接靶细胞);B 为生物素;A为亲和体;M 13 <>
..。

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