腺病毒及其研究进展

腺病毒及其研究进展
腺病毒及其研究进展

第32卷第5期2010年10月 

 大连医科大学学报

J o u r n a l o f D a l i a n Me d i c a l U n i v e r s i t y

 V o l.32N o.5

O c t.2010腺病毒及其研究进展

陈娜娜,向冬喜,郑丛龙

(大连大学医学院病原生物学教研室,辽宁大连116622)

摘要:本文从腺病毒的分类、结构和受体等方面对腺病毒进行了介绍,同时对腺病毒的感染和致病性做了综述,并进一步介绍了抗腺病毒治疗研究进展和腺病毒载体的应用。对腺病毒多方面进行较全面的了解,有助于促进抗腺病毒药物的研发和加强腺病毒载体在基因治疗中得到更好的应用。

关键词:腺病毒;感染性;致病性;治疗;载体

中图分类号:R373.1 文献标志码:A 文章编号:1671-7295(2010)05-0586-05

A d e n o v i r u s a n d i t s r e s e a r c h p r o g r e s s

C H E NN a-n a,X I A N G

D o n g-x i,Z H

E N GC o n g-l o n g

(D e p a r t m e n t o f P a t h o g e n y B i o l o g y o f M e d i c a l C o l l e g e,D a l i a n U n i v e r s i t y,D a l i a n116622,C h i n a)

A b s t r a c t:T h e c a t e g o r y,s t r u c t u r e a n dr e c e p t o r o f a d e n o v i r u s a r e i n t r o d u c e di nt h i s a r t i c l e.I t a l s o d e s c r i b e st h ei n f e c t i o n a n d p a t h o g e n i c i t y o f a d e n o v i r u s.F u r t h e r m o r e,t h e r e s e a r c hp r o g r e s s o f a n t i-a d e n o v i r u s t h e r a p y a n dt h e a p p l i c a t i o no f a d e-n o v i r u s v e c t o r a r e r e v i e w e d.W i t h t h e c o m p r e h e n s i v e u n d e r s t a n d i n g o f a d e n o v i r u s,i t i s h e l p f u l t o p r o m o t e t h e d e v e l o p m e n t o f a n t i-a d e n o v i r u s m e d i c i n e a n dt h ea p p l i c a t i o n o f a d e n o v i r u s v e c t o r i n g e n e t h e r a p y.

K e yw o r d s:a d e n o v i r u s;i n f e c t i o n;p a t h o g e n i c i t y;t h e r a p y;v e c t o r

腺病毒(A d e n o v i r u s)是从手术切除的扁桃体组织分离培养得到的一种D N A病毒,主要在细胞核内繁殖,常引起人上呼吸道和眼部上皮细胞感染。腺病毒作为普通的机会性病原体长期存在于人群中,免疫功能低下的病人感染腺病毒的机率较大,在居住密集的人群,如军队人员中可引起急性发热性呼吸道疾病的暴发流行[1]。随着免疫学、分子生物学、分子病毒学等各个学科的发展和相互渗透,腺病毒在分子水平上的应用越来越广泛,特别是有关腺病毒的感染、致病、抗腺病毒的治疗和腺病毒载体的应用已成为研究的热点。因腺病毒结构简单,宿主范围广,感染率高,易于培养和纯化,使腺病毒作为载体的基因治疗迅速发展。本文就腺病毒及其相关研究进展做一综述。

1 腺病毒的特征

1.1 腺病毒的分类

根据宿主范围不同,腺病毒分为哺乳动物腺病毒属(M a s t a d e n o v i r u s)和禽类腺病毒属(A v i a d e n o v i r-u s)。人腺病毒(H u m a n a d e n o v i r u s e s,H A d V)属于腺病毒科(A d e n o v i r i d a e),根据免疫学、生物学、生物化学特性不同,将其分为A~G7个亚种,共有52个血清型[2],不同的血清型有不同的器官亲和性并引起相应的临床表现。

基金项目:国家自然科学基金资助项目(30870681)

收稿日期:2010-06-27;修回日期:2010-07-12

作者简介:陈娜娜(1986-),女,河北邢台人,硕士研究生。E-m a i l:c h e n n a n a20080@163.c o m 通信作者:郑丛龙,教授。E-m a i l:z c l9812@y a h o o.c o m.c n

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1.2 腺病毒的结构

腺病毒呈无囊膜的球形结构,其病毒粒子在感染的细胞核内常呈晶格状排列,每个病毒颗粒包含一个36k b的线性双链D N A,两端各有一个100~600b p的反向末端重复序列(i n v e r t e dt e r m i n a l r e-p e a t,I T R),I T R的内侧为病毒包装信号,是病毒包装所需要的顺式作用元件。基因组包含早期表达的与腺病毒复制相关的E1~E4基因和晚期表达的与腺病毒颗粒组装相关的L1~L5基因。线状双股D N A与核心蛋白形成直径为60~65n m的髓芯,被包裹于衣壳内。衣壳呈二十面体对称,由252个直径8~10n m的壳粒组成,壳粒排列在三角形的面上,每边6个,其中240个为六邻体(非顶点壳粒),另12个为五邻体基底(顶点壳粒)。每个六邻体是六邻体蛋白的同源三聚体,三聚体的六邻体分子有一个三角形的塔尖和五面体的基底,塔区由4个环构成即l o o p1、l o o p2、l o o p3、l o o p4,基底包含两个区域P1、P2区[3]。六邻体上的表位(e p i t o p e)是诊断不同血清型的标准,它包括哺乳动物腺病毒属的抗原成分,是病毒体对免疫选择压力最敏感的部位。每个五邻体基底上结合着1根(哺乳动物腺病毒)或2根(禽腺病毒)长9~77.5n m的纤维突起,这些纤维以五邻体蛋白为基底由衣壳面伸出,纤维顶端形成头节区,纤突有血清特异性,且含有负责体外血细胞凝集的种属特异性抗原决定位点。

1.3 腺病毒受体

腺病毒除B和D亚种外,其它亚种的受体都是柯萨奇-腺病毒受体[4]。柯萨奇-腺病毒受体(C o x s a c k i c-a d e n o v i r u s r e c e p t o r,C A R)又称为H e l a 细胞膜结合蛋白,是柯萨奇病毒与腺病毒的特异性受体,其本质是一种细胞间黏附分子,在上皮细胞的紧密连接和细胞间相互连接处表达,C A R是相对分子量为46000的跨膜糖蛋白,该蛋白贯通细胞膜,分为胞外区、跨膜区、胞内区。C A R表达水平在介导腺病毒感染方面起着重要作用,其表达在体内是可调节的,具有阶段依赖性,C A R受体表达越高,提示组织器官越容易感染。B亚种中大多数可与胞膜表面免疫调节分子C D46相结合,但A D V3和A D V7分别与相关免疫分子C D80或C D86结合。D亚种可与细胞表面普遍存在的唾液酸受体结合[5]。另一种参与腺病毒感染细胞的介质是细胞表面的第二受体整合素,包括αγβ3和αγβ5,它与五邻体的基底部相结合[6],整合素在细胞表面的表达水平高低,也影响了腺病毒的感染效率。

2 腺病毒的感染与致病性

2.1 腺病毒的感染

2.1.1 腺病毒引起感染的类型:腺病毒侵入宿主细胞后至少能引起3种感染:①慢性、潜伏性感染:常在淋巴细胞内发生,潜伏感染时外放的病毒量极少,细胞坏死也不明显,故临床上感染不明显,潜伏感染的机制尚不清楚。②溶解性感染:病毒在细胞内如人类上皮细胞中经历复制过程,通过溶解细胞作用使细胞死亡。③肿瘤样变异:此时病毒繁殖只进行最初几步,然后腺病毒D N A与细胞D N A整合并复制,但不产生感染性病毒,腺病毒抗原性较稳定。2.1.2 腺病毒流行病学:腺病毒可通过人、水、媒介物和器械传播,室温条件下,腺病毒在污物中存在周期可延长至3周。腺病毒在儿童和军营人员中更易发生感染和大规模流行,大多数婴幼儿在出生后的5年内至少感染过1种腺病毒株[7]。在过去的几年中,腺病毒作为主要的病原体在免疫功能低下宿主如艾滋病人、免疫遗传缺陷的患者、骨髓接受者、固体器官和造血干细胞移植者常引起高发病率和死亡率;儿科经受同种型干细胞移植的病人,其感染腺病毒后死亡率可高达60%[8]。一些致命的感染常由腺病毒血清型1、2、3引起,在这些病人体内常会出现细菌、真菌等微生物共感染的情况。艾滋病人感染腺病毒会产生肺炎、肝炎、脑膜软化、肾炎、胃肠炎等并发症。

2.2 腺病毒的致病性

2.2.1 腺病毒所致疾病:腺病毒是无包膜病毒,在低p H值环境下可稳定存在,有很强的耐物理和化学试剂的作用,腺病毒可对胃肠分泌物和胆汁产生耐受,因此腺病毒可在胃肠内复制,产生很高的病毒载量。腺病毒常在咽、结膜、肠道及淋巴组织内繁殖,并导致各种各样的临床症状,比如呼吸系统的感染、结膜炎、胃肠炎、肝炎、出血性膀胱炎、神经系统的紊乱等。不同的腺病毒亚种会引起不同的疾病,如人腺病毒C亚种主要引起小儿科的上呼吸道感

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染,人腺病毒B亚种常在成年人中引起流行,人腺病毒B和E亚种是军营人员感染的主要病因,人腺病毒F亚种会引起感染性腹泻[9]。腺病毒在有免疫力的宿主体内感染是温和的,而且具有自限性。2.2.2 腺病毒致病机理:对腺病毒感染宿主细胞后引起疾病的致病机制尚不清楚,可能通过以下机制来逃避宿主的免疫应答:①通过与M H C-I类分子结合形成复合物来抑制末端氨基酸的糖基化或通过阻断M H C-I类分子的转录或m R N A的转运而阻止细胞表面M H C-I类分子受体的表达。②通过与病毒相关的R N A和E1A来抑制干扰素对腺病毒的作用。③腺病毒E1B基因编码的蛋白可能通过与B c l-2家族的促凋亡蛋白形成异源复合物来抑制感染细胞的内在凋亡。

在腺病毒持续感染过程中,蛋白14.7k D a和g p19起重要作用,14.7k D a蛋白与控制宿主免疫反应有关,可以阻断肿瘤坏死因子介导的溶细胞作用;

g p19阻止M H C-I类分子转运到感染的细胞表面,减少细胞毒性T细胞对感染细胞的攻击[10]。腺病毒通过感染树突状细胞(d e n d r i t i c c e l l s,D C)产生早期和晚期抗原来改变细胞表面标志,腺病毒还可通过感染单核细胞来抑制其分化为D C,从而逃避T细胞的识别[11]。在腺病毒急性感染恢复当中,T细胞介导的细胞免疫是很重要的,T细胞功能低下的病人感染腺病毒的几率非常高。M i s t c h e n k o等[12]研究显示,T N F-α、I L-6、I F N-γ在致命的腺病毒感染的儿童血清中含量高,而在轻度腺病毒感染者体内存在水平很低。体液免疫在腺病毒感染的免疫应答中亦起重要作用,有腺病毒血症的H S C T(造血干细胞移植)接受者,在免疫应答清除病毒的过程中会产生高水平的血清特异性抗体[13]。

3 腺病毒的检测方法

对腺病毒的检测依赖于疾病的类型和所获取的标本,确诊腺病毒的存在可采用病毒的细胞培养、抗原测定和基因组检测等技术。

3.1 细胞培养

常用A549、H e p-2和H e l a细胞来培养临床标本中的腺病毒。除血清型40和41外,其它腺病毒血清型在人上皮细胞系上生长良好,会导致细胞圆缩,出现核内包涵体聚集成串等病变现象,细胞病变2~7d可见,可持续到28d。尽管细胞培养仍然是金标准,但对临床标本仍是不敏感,且比较慢,易受细菌和真菌的污染。

3.2 抗原检测

常用来直接检测腺病毒在呼吸道和胃肠道的感染,较快速且灵敏度较高。免疫荧光(尤其对呼吸道标本、咽拭子和活组织标本)和酶免疫分析(尤其对于粪便标本)是常用的方法,与细胞培养相比,免疫荧光所测腺病毒的灵敏性能提高40%~60%[14],其它直接测定抗原的方法包括免疫层析法和乳胶凝集法。研究证实,与细胞培养检测方法相比,使用免疫层析试剂盒所测定的灵敏度可达90%[15]。

3.3 电子显微镜

腺病毒的形态学特征决定其可用电子显微镜进行鉴别,但这种方法主要在一些机构使用,依据粪便中存在的病毒颗粒(大约106~108个/m L),常用来诊断急性胃肠炎。

3.4 组织病理学

依据肺的组织病理学特征可对腺病毒引起的肺炎加以鉴别,肺的组织病理学特征包括弥散性肺炎、支气管上皮细胞的坏死、单核细胞侵润的毛细支气管炎和透明膜的形成等,通过原位杂交、免疫组化和P C R可进一步进行鉴定。

3.5 分子生物学

用来检测腺病毒基因组很灵敏,当病人体内病毒载量较低或需要快速的检验结果时更为适用。最近几年分子生物学的方法在临床运用越来越多,常选择与六邻体基因、纤突基因或病毒相关的R N AI 和I I作为P C R引物,P C R方法包括常规的P C R、R e-a l T i m e-P C R,常规的P C R是一种定量分析的方法,需要1~2d的时间,而R e a l T i m e-P C R可以在数小时内定量分析出结果。L a w r e n c e等[16]应用的P C R和电喷雾电离质谱法相结合技术可对人腺病毒的血清型进行快速检测和鉴定。

3.6 序列测定

德国M a d i s c h i w等[17]结合了普通P C R或者定量P C R与测序相结合技术,发明了一种两步诊断法。测序是对核酸序列最全面、直观的反映。随着下一代测序技术的发展,测序速度得到了质的提升。

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因此,未来将测序应用于诊断也是一种趋势。

4 抗腺病毒治疗

药物抗腺病毒机制可能有以下几种:①药物与腺病毒表面特定部位结合,在病毒吸附细胞的过程中,药物可能会破坏腺病毒的纤突,阻止了病毒的吸附,使病毒不能进入细胞内复制。②药物与细胞表面受体结合,改变细胞构象,使对腺病毒敏感的细胞变为非敏感细胞,从而改变细胞膜上病毒的数量和结构来控制病毒的感染。③药物的某些成分进入细胞内,对胞内基因的代谢和表达起调节作用,从而抑制病毒核酸复制或阻止病毒蛋白合成。

目前,没有正式的药物用于抗腺病毒感染的治疗,只有几种抗病毒药物如更昔洛韦,阿糖腺苷,病毒唑,西多福韦等用于一些病例和群体的研究[18]。楚建平等[19]通过体外试验初步观察到,更昔洛韦虽然不能直接灭活A d V3和阻止A d V3吸附至敏感细胞,但它具有抑制A d V3复制的作用,其作用明显优于病毒唑。病毒唑是一种嘌呤核苷酸类似物,在体外能抑制D N A和R N A病毒,其作用机制可能是抑制R N A的加帽活动或直接抑制病毒多聚酶的作用或增加新合成D N A的基因突变[20],其副作用主要是引起温和可逆的镰状细胞贫血,利用病毒唑治疗处于传播腺病毒高发期的病人,效果不明显。西多福韦是新型的胞嘧啶核苷膦酰基甲醚衍生物,是一种广谱抗病毒药物,在体外能抑制几种D N A病毒的复制,在感染的细胞内通过形成二磷酸核苷类似物,与正常的核苷竞争性整合入病毒D N A,最终导致核酸链的延伸终止。尽管其有肾毒性、骨髓抑制、眼色素膜炎等副作用,但西多福韦快速治疗腺病毒感染成功的几率很高[21]。

5 腺病毒作为载体的应用前景

5.1 腺病毒载体的特性

腺病毒载体是黏膜免疫的理想载体,经口、鼻、气管等黏膜表面接种,可获得包括黏膜免疫、体液免疫和细胞免疫在内的全面免疫。腺病毒载体易于操作构建,能有效地将外源基因转染到各种靶细胞或组织中,且能高效表达外源基因,尤其是以腺病毒为载体构建的重组活疫苗在进行癌症、遗传病和重要传染病的基因治疗等方面的研究应用最为热门。

5.2 腺病毒载体优缺点及应用

腺病毒载体生产工艺简便、制备纯化相对容易、产毒滴度高、外源基因容量大(7~8k b),腺病毒载体携带的外源基因独立于靶细胞染色体之外表达,无插入突变激活癌基因的危险,这使得腺病毒成为表达和传递治疗基因的主要候选者[22]。由于腺病毒载体可以实现治疗基因短暂的高表达,因此它在癌症基因治疗中具有无可比拟的优势,涉及腺病毒基因转移的肿瘤治疗方案有很多,如利用病毒或非病毒载体向机体导入免疫调节蛋白及肿瘤特异性抗原来诱导抗肿瘤细胞免疫,以达到限制肿瘤生长,促使肿瘤消退的目的。腺病毒载体还被用于转移I L-2、G M-C S F等细胞因子和p53等抑癌基因,治疗的肿瘤包括神经胶质细胞瘤,头颈部肿瘤等[23]。腺病毒载体能诱导机体对转基因产物产生体液和细胞免疫应答的能力,因此被用作疫苗载体。S u s a n等[24]研究发现,L4-22K和L4-33K作为启动子来控制H A d5V的晚期阶段的感染,这为腺病毒载体的应用提供了新的表达模式,重组的腺病毒载体H A d5V (H u m a n A d e n o v i r u s5)为激活淋巴细胞抗肿瘤和抗病毒作用提供了一个很好的平台。不足的是,一些优先暴露感染H A d V的受试者,在接种H I V-H A d5V载体构建的疫苗后,会增加对H I V的易感性[25],同时由于对A d V5有免疫力人群的普遍存在,可能会限制腺病毒载体的应用[26]。S h a o n i n g J i a n g等[27]研究显示,重组腺病毒载体会减弱肝脏上胰岛素信号分子的表达,最终导致体内糖代谢的改变,因此在应用腺病毒载体进行基因治疗和研究时应予以考虑。针对腺病毒载体存在的表达时间短、免疫原性强,易引起炎症反应和系统毒性等特点,最新研究的复制型腺病毒载体、低抗原性腺病毒载体和靶向腺病毒载体具有良好的应用前景。

参考文献:

[1]K e v i n LR,A n t h t h o n y W,H a w k s w o r t h,e t a l.V a c c i n e-p r e-

v e n t a b l ea d e n o v i r a l r e s p i r a t o r yi l l n e s si nU Sm i l i t a r yr e-

c r u i t s,1999-2004[J].V a c c i n e,2006,24(15):2835-

2842.

[2]J o n e s M,H a r r a c h B,G a n a c RD,e t a l.N e wa d e n o v i r u s s p e-

c i e s f o u n

d i n a p a t i

e n t p r e s e n t i n gw i t hg a s t r o e n t e r i t i s[J].J

590

 大连医科大学学报第32卷

V i r o l,2007,81:5978-5984.

[3]谭耀驹,谢菲.腺病毒分型诊断研究进展[J].广东医学,

2008,29(1):156-157.

[4]R o e l v i n k PW,L i z o n o v a A,L e e J G,e t a l.T h e c o x s a c k i e v i r-

u s-a d e n o v i r u sr e c e p t o r p r o t e i nc a nf u n c t i o na sa c e l l u l a r

a t t a c h m e n t p r o t e i nf o r a d e n o v i r u s s e r o t y p e sf r o m s u

b g r o u p s

A,C,D,E,a n dF[J].J V i r o l,1998,72:7909-7915. [5]R u s s e l l W C.A d e n o v i r u s e s:u p d a t eo ns t r u c t u r ea n df u n c-

t i o n[J].J G e nV i r o l,2009,90:1-20.

[6]M a r c e l a E.A d e n o v i r u s e si n i m m u n o c o m p r o m i s e d H o s t s

[J].C l i nM i c r o b i o l R e v,2008,21(4):704-715.

[7]N a s r e e nB,M a r yE,Wr o b l e w s k i.A d e n o v i r u s[J].P e d i a t r

R e v,2010,31:173-174.

[8]Wa l l s T,S h a n k a r AG,S h i n g a d i a D.A d e n o v i r u s:a n i n c r e a s-

i n g l y i m p o r t a n t p a t h o g e ni np a e d i a t r i cb o n em a r r o wt r a n s-

p l a n t p a t i e n t s[J].L a n c e t I n f e c t D i s,2003,3:79-86.

[9]S o u m i t r aR,L u k H,V a n d e n b e r g h e,e ta l.I s o l a t i o n a n d

C h a r a c t e r i z a t i o no f A d e n o v i r u s e s P e r s i s t e n t l y S h e d f r o mt h e

G a s t r o i n t e s t i n a l T r a c t o f N o n-H u m a nP r i m a t e s[J].P L o S

P a t h o g,2009,5(7):1-7.

[10]L i c h t e n s t e i n DL,T o t h K,D o r o n i n K,e t a l.W o l d F u n c t i o n s

a n dm e c h a n i s m s o f a c t i o no f t h ea d e n o v i r u sE3p r o t e i n s

[J].I n t R e v I m m u n o l,2004,23:75-111.

[11]T o b i a s K,K l a u s H,T o b i a s F,e t a l.D e n d r i t i c c e l l s a r e s u s-

c e p t i b l e t o i n f e c t i o nw i t hw i l d-t y p e a

d

e n o v i r u s,i n d u c i n g

a d i f f e r e n t i a t i o na r r e s t i np r e c u r s o r c e l l sa n di n d u c i n ga

s t r o n g T-c e l l s t i m u l a t i o n[J].J G e nV i r o l,2010,91(5):

1150-1154.

[12]M i s t c h e n k o AS,D i e z RA.C y t o k i n e s i n a d e n o v i r a l d i s e a s e

i nc h i l d r e n:a s s o c i a t i o no f i n t e r l e u k i n-6,i n t e r l e u k i n-8,

a n dt u m o r n e c r o s i sf a c t o ra l p h al e v e l s w i t hc l i n i c a l o u t-

c o m e[J].J P e

d i a t r,1994,124:714-720.

[13]H e e m s k e r kB,L a n k e s t e r AC,V r e e s w i j kT,e t a l.I m m u n e

r e c o n s t i t u t i o na n dc l e a r a n c e o f h u m a na d e n o v i r u s v i r e m i a

i np e d i a t r i cs t e m-c e l l r e c i p i e n t s[J].I n f e c t D i s,2005,

191:520-530.

[14]S h e t t y AK,T r e y n o r E,H i l l DW,e t a l.C o m p a r i s o n o f c o n-

v e n t i o n a lv i r a l c u l t u r e sw i t hd i r e c tf l u o r e s c e n ta n t i b o d y s t a i n s f o r d i a g n o s i s o f c o m m u n i t y-a c q u i r e d r e s p i r a t o r y v i-

r u s i n f e c t i o n s i nh o s p i t a l i z e dc h i l d r e n[J].P e d i a t rI n f e c t

D i s,2003,22:789-794.

[15]F u j i m o t o T,O k a f u j i T,I t o SM.E v a l u a t i o n o f a b e d s i d e i m-

m u n o c h r o m a t o g r a p h i ct e s t f o r d e t e c t i o no f a d e n o v i r u si n

r e s p i r a t o r y s a m p l e s,b y c o m p a r i s o n t o v i r u s i s o l a t i o n,P C R,

a n d r e a l-t i m e P C R[J].C l i n M i c r o

b i o l,2004,42:5489-

5492.

[16]L a w r e n c eBB,T h o m a s A H,B r i a n L,e t a l.R a p i dD e t e c-

t i o na n dM o l e c u l a rS e r o t y p i n go fA d e n o v i r u sb yU s eo f P C RF o l l o w e db y E l e c t r o s p r a y I o n i z a t i o n M a s s S p e c t r o m e-

t r y[J].J C l i nM i c r o b i o l,2008,46(2):644-651.

[17]M a d i s c h i w,L f e l R,H e i m a,e t a l.M o l e c u l a r i d e n t i f i c a t i o n o f

a d e n o v i r u s s e q u e n c e s:ar a p i ds c h e m ef o r e a r l yt y p i n go f

h u m a na d e n o v i r u s e s i n d i a g n o s t i c s a m p l e s o f i m m u n o c o m-

p e n t e n t a n di m m u n o d e f i c i e n t p a t i e n t s[J].JM e dV i r o l,

2006,78(9):1210-1217.

[18]L e n a e r t s L,N a e s e n s L.A n t i v i r a l t h e r a p y f o r a d e n o v i r u s i n-

f e c t i o n s[J].A n t i v i r R e s,2006,71:172-180.

[19]楚建平,张国成,许东亮,等.更昔洛韦体外抗腺病毒作

用的初步观察[J].陕西医学杂志,2009,38(1):38-

39.

[20]A r a v-B o g e r,E c h a v a r r i a M.C l e a r a n c e o f a d e n o v i r a l h e p a-

t i t i s w i t h r i b a v i r i nt h e r a p y i n a p e d i a t r i c l i v e r t r a n s p l a n t r e-

c i p i e n t.P e

d i a t r[J].I n f

e c t D i s,2000,19:1097-1100.

[21]B o r d i g o n i P,L e F a o u A.T r e a t m e n t o f a d e n o v i r u s i n f e c t i o n s

i np a t i e n t su n d e r g o i n ga l l o g e n e i ch e m a t o p o i e t i cs t e m c e l l

t r a n s p l a n t a t i o n[J].C l i n I n f e c tD i s,2001,32:1290-

1297.

[22]M a H,L i uY,L i u S,e t a l.O r a l a d e n o-a s s o c i a t e dv i r u s-

T R A I Lg e n e t h e r a p y s u p p r e s s e s h u m a n h e p a t o c e l l u l a r c a r-

c i n o m a g r o w t hi nm i c e[J].H e p a t o l o g y,2005,42(6):

1355-1363.

[23]黄文林.分子病毒学[M].第2版.北京:人民卫生出版

社,2006.369-387.

[24]S u s a nJM,G i l l i a nE S,K e i t hN.L e p p a r dA d e n o v i r u s

L a t e-P h a s e I n f e c t i o nI s C o n t r o l l e db yaN o v e l L4P r o-

m o t e r[J].J V i r o l,2010,84(14):7096-7104.

[25]B u c h b i n d e rS P,M e h r o t r aD V.E f f i c a c ya s s e s s m e n t o f a

c e l l-m e

d i a t

e di m m u n i t yH I V-1v a c c i n e(t h eS t e p

S t u d y):ad o u b l e-b l i n d,r a n d o m i s e d,p l a c e b o-c o n-

t r o l l e d,t e s t-o f-c o n c e p t t r i a l[J].L a n c e t,2008,372:

1881-1893.

[26]A n n e K,H i d e v a l d o B,H a r v e y R.H e r s c h m a n,e t a l.T h e I n-

f l u e n c e o f I n n a t e a n dP r e-E x i s t i n

g I m m u n i t y o n A d e n o v i-

r u s T h e r a p y[J].J C e l l B i o c h e m,2009,1:108-778. [27]S h a o n i n g J i a n g,T a t y a n a AG,A l e x a n d e r P,e t a l.A d e n o v i-

r u s i n f e c t i o n r e s u l t s i na l t e r a t i o n s o f i n s u l i ns i g n a l i n ga n d

g l u c o s e h o m e o s t a s i s[J].A m J P h y s i o l E n d o c r i n o l M e t a b,

2010,298:1295-1304.

腺病毒常见问题与解答 1、腺病毒载体对目的基因的长度是否有要求? 有要求。对E1和E3双缺失的腺病毒载体,比如AdMax的Kit C、Kit D等,其总包装的 外源片断要求小于8 kb。而对于只有E1缺失或E3缺失的载体,比如Kit A、Kit B等,外源片断要求小于5 kb。注意,外源片断指包括启动子、外源基因和poly A等在内的整个插入片断。 2、我的试验需要多少总量的腺病毒载体? 腺病毒介导外源基因的基因治疗研究一般分为体外培养细胞试验(体外试验)和动物试验(体内试验)两部分,不同的实验设计所需要的病毒量也不尽相同。根据经验,完成一个完 整的肿瘤治疗实验需要腺病毒的病毒量总量约为3×1012 VP左右. 3、如何提高腺病毒的活性? 提高腺病毒的活性,关键应该是在病毒包装过程和扩增过程。纯化过程只是去掉有缺陷的病毒和细胞碎片等容易引起机体免疫反应的过程,如果扩增的病毒滴度高,那么纯化后就会更高的。 4、克隆到转移载体的基因中的5’和3’UTR(未翻译区)的额外的碱基会影响蛋白表达吗? UTR尽可能短一些,特别是在5’要避免在mRNA里形成二级结构。在起始密码子ATG 前面可以加一小段(6-9bp)的碱基序列可以增强目的基因的表达,比如Kozak序列(GCCGCCACCATG)。 5、如何判断腺病毒载体是否能高效感染某种细胞? 参照文献报道是很简单的办法,也可以用带报告基因的腺病毒先行预实验。 Ad5能高效感染绝大多数人类、小鼠等的体细胞(包括分裂和非分裂细胞),比如肝、肌肉、神经组织等。但对血液系统来源细胞和某些肿瘤细胞,比如乳腺癌、白血病细胞等,感染效率较低。 6、腺病毒载体在体外实验(in vitro)中应注意哪些问题? 1)由于细胞表面受体的差异,腺病毒载体在不同的细胞中转导效率不同。可根据文献报道或用带报告基因的腺病毒载体判断病毒用量。 2)在细胞处于对数生长期时感染病毒效果较好。避免在消化细胞后立刻感染病毒,因为此时细胞膜上的病毒受体往往受到了暂时的破坏。培养过夜后再感染病毒,效果较好。 3)选择适当的转导MOI(病毒感染单位数/细胞数),可以在MOI为0.1~1000范围内进行试验( 10倍比稀释)。 4)感染病毒时细胞培养液的体积尽量小一些,以完全覆盖细胞为准。如24孔板可用200ul,6孔板1ml。 5)感染时间为90分钟,每15分钟轻轻晃动培养液一次,以混匀。 6)选择适当表达检测时间,一般感染病毒24h后就能检测到目的基因的表达,48小时表达达到较高水平。 7、用于体内试验的腺病毒,是否要求纯化? 是的,病毒纯化是很必要的。因为细胞裂解液包含有缺损颗粒、大量的腺病毒fiber和penton蛋白(细胞毒素)、培养基、血清以及细胞碎片。这些杂质如果被注入动物体内,会

腺病毒载体操作手册中文版 腺病毒重组系统 AdEasyTM操作手册 目录 第一章简介 1 第二章应用重组腺病毒的优点 2 第三章 AdEasyTM 技术 3 3.1 技术概况 3 3.2 AdEasyTM系统中产生重组腺病毒的时程 3 第四章主要流程 4 4.1 将基因克隆入AdEasyTM转移载体4 4.1.1 克隆的一般原则 4 4.1.2 构建重组AdEasyTM转移载体 5 4.2 细菌内AdEasyTM重组子的产生 5 4.2.1 共转化的一般原则 5 4.2.2 共转化方法 5 4.2.3 预期结果 5 4.3 AdEasyTM重组质粒的筛选和扩增6 4.4 AdEasyTM重组子转染QBI-293A 细胞 6 4.4.1 细胞铺板 6 4.4.2 磷酸钙转化技术 7 第五章常用技术 8 5.1 QBI-293A细胞培养 8 5.1.1 QBI-293A细胞的初始培养8 5.1.2 QBI-293A细胞的维持培养和增殖 8 5.1.3 QBI-293A细胞的冻存 8 5.2 QBI-293A细胞的转染和病毒空斑的产生 9 5.2.1 感染QBI-293A细胞 9 5.2.2 病毒空斑形成 9 5.2.3 琼脂糖覆盖被感染细胞 9 5.3 MOI测定 10 5.4 腺病毒感染力测定 10

5.4.1 X-Gal染色 11 5.5 重组腺病毒的筛选和纯化 11 5.5.1 挑选最佳重组腺病毒:表达和基因输送 11 5.5.2 病毒空斑挑选和小量扩增12 5.5.3 Western杂交 13 5.5.4 Southern杂交和点杂交 13 5.5.5 病毒裂解产物PCR 14 5.5.6 免疫测定 14 5.5.7 功能测定 14 5.6 病毒颗粒在QBI-293A细胞中的大量扩增 15 5.7 两次氯化铯密度梯度离心纯化重组腺病毒 16 5.7.1 不连续密度梯度离心 17 5.7.2 连续密度梯度离心 17 5.7.3 病毒溶液去盐和浓集 17 5.8 病毒滴度测定 18 5.8.1 O.D.260 nm (VP/ml) 19 5.8.2 空斑测定法 20 5.8.3 50%组织培养感染剂量法 20 第六章疑难解答 22 6.1 QBI-293A细胞培养 22 6.2 感染力测定 22 6.3 转移载体克隆 23 6.4 在BJ5183细胞中共转化和重组24 6.5 转染QBI-293A细胞 25 6.6 筛选和测定 25 6.7 在QBI-293A细胞中表达 26 6.8 重组腺病毒的扩增 26 6.9 纯化 26 6.10 病毒滴度测定 27 缩写英文全称中文全称 Ad Adenovirus 腺病毒 Ad5 Adenovirus serotype 5 血清5型腺病毒 AdV Adenoviral Vector 腺病毒载体Amp Ampicillin 氨苄青霉素 β-Gal β-Galactosidase β-半乳糖苷酶 bp Base Pair 碱基对

刺激响应性药物传递载体的研究进展 智能、可控、高效的刺激响应性药物传递载体是当今药物传递系统的研究及临床实验的热点。本文以”基于体内微环境”与”利用环境外加刺激激发”为主线,综述了几类重要的刺激响应性的药物传递载体材料。介绍了体内微环境信号如pH、温度、氧化还原电势、葡萄糖及酶响应性载体,环境外加刺激如电信号、光信号及超声信号响应性等体系及多响应性载体在药物传递系统中的应用。总结了药物传递系统的发展方向及亟待解决的问题,从科学研究及临床治疗角度介绍了药物传递系统的发展方向。 标签:药物传递;刺激响应;体内环境;外加刺激 药物传递系统(Drug Delivery System DDS)是现今科学领域的重点攻关项目,在各类生物医用材料研究中,大多数与药物(或者基因)传递相关。目前,药物传递系统研究的主要任务是:①控制药物在体内的持续作用时间及作用等级。②将药物靶向引导到人体中特定的区域或细胞。③克服某种不可避免的组织(如肺、皮肤和小肠等)对药物的阻碍作用。 为了实现这些目标,医学科学家设计了一系列的药物释放载体并取得了一定的效果。若想取得更加理想的效果,智能型药物传递载体显示出了更大的潜力。本文主要分别从”基于体内微环境的响应性载体”和”基于外加刺激信号的响应性载体”来综述目前刺激响应载体的研究进展。 1基于体内微环境的响应性载体 1.1 pH响应性载体人体的消化道有着明显的pH值变化,胃部的pH在2~3而在小肠出pH值升至8左右。基于此变化,简单的以聚丙烯酸PAA类水凝胶为载体包载胰岛素,由于在胃部pH较低,PAA的羧基不发生电离,整个水凝胶紧紧包裹着胰岛素,保护其不被胃液消化。一旦水凝胶来到小肠,pH升高致使PAA的羧基开始电离,整个体系溶胀,便可以通过简单的设计将胰岛素特异性的释放在小肠环境中。目前,大多数针对肿瘤治疗的pH响应性载体是基于肿瘤外部酸性微环境及内部溶酶体酸性微环境的,其中以”质子海绵效应”类载体为代表(可以在酸性下吸收氢离子,使得细胞浆大量渗透进入溶酶体中,最终使溶酶体破裂将药物释放入细胞浆中的一种机理。)发展出了一系列高效的药物及基因载体。 1.2温度响应性载体对于局部温度较高的区域如炎症与肿瘤组织附近,研究人员设计了一种存在低临界共溶温度(LCST)的聚N-异丙基丙酰胺(PNIPAm)类材料。通过调控其分子链的链段结构,使其在人体较高温度下产生亲水-疏水转变。利用材料的亲水-疏水转变,可以成功的控制载体聚集起效的位置,从而定点的释放出药物。利用温度响应性材料与光热试剂的有机整合体为治疗基体,利用外加辐射作为辅助治疗方法,将可以定点定量的对病灶进行清除。

故障诊断基本原则、故障排查方法、电路排查的方法及数据流读取分析 2015-02-01刘金深圳三羚汽车电脑诊断仪 目录导读: 一、故障诊断基本原则 二、故障排查方法 三、电路排查的方法 四、数据流读取分析 一、故障诊断基本原则 造成电喷发动机故障的原因可能是电子控制系统故障,可能是低压油路、进排气气路故障,也可能是燃喷高压零部件或者发动机各机械部件故障。为准确而迅速地找出故障所在, 在故障诊断过程中我们应该遵循一定的原则,基本原则可概括为以下几点: 1、先读代码 电喷发动机都有故障自诊断功能,当系统出现某种故障时,电控单元就会即刻监测到故障并通过故障灯向驾驶员报警,与此同时以代码的方式储存该故障的信息。通常我们有两种方式获取故障码: 1)按下检查开关,发动机故障指示灯会按顺序闪出闪码; 2)使用诊断仪读取故障码。 从而我们可根据读得的故障码排查故障。 2、由外而内 在发动机出现故障时,先对电子控制系统以外的可能故障部位予以检查。这样可避免本来是一个与电子控制系统无关的故障,却对系统的传感器、电脑、执行器及线路等进行复杂且又费时费力的检查。 当发动机发生故障时,首先观察系统的故障指示灯,如果指示灯没亮,则基本可以作为机械故障来进行处理。如果指示灯亮,必须先读取故障码,进而进行相应处理。 3、先简后繁 很多情况下,发动机的故障都是比较简单的故障,电气系统的故障也是如此。我们可以首先对电气系统进行初步的检查,比如检查电控系统线束的连接状况: 1)传感器或执行器的电连接器是否良好? 2)线束间的连接器是否松动或断开? 3)电线是否有磨破或线间短路现象? 4)电连接器的插头和插座有无腐蚀现象? 5)各传感器和执行器有无明显损伤? 如果以上简单检查找不出故障,则需要借助于仪器仪表或其他专用工具来进行检查时, 也应对较容易检查的先予以检查。能检查的项目先进行检查。

中国图书分类号Q782R392.11文献标识码A文章编号1004-5503(2009)02-0196-05【综述】 慢病毒载体及其应用的研究进展 毛颖佳综述郑源强石艳春审校 【摘要】与其他载体相比,慢病毒载体具有携带基因片段容量大、转染效率高、可感染分裂细胞及非分裂细胞、目的基因可在宿主细胞中长时间稳定表达以及安全性好等诸多优点,现已成为转移目的基因的理想载体。本文主要就慢病毒载体及其在基因治疗、生物医药与科学研究等领域的研究进展作一综述。 【关键词】慢病毒载体;基因治疗 Progress in Study on Lentiviral Vectors and Their Application MAO Ying-jia,ZHENG Yuan-qiang,SHI Yan-chun(Research Center of Molecular Biology,Inner Mongolia Medi-cal College,Huhehot010059,China) 【Abstract】Nowadays lentiviral vectors(LVs)is the only desire ideal genetic vector system which affords both efficient and sta-ble gene delivery.In contrast to other vectors,LVs can persist in dividing and non-dividing cells.Their virtues also include large ca-pacity of interested gene fragment and satisfied safety.The development of LVs and their application in gene therapy,biological prod-ucts and scientific research are reviewed in this paper. 【Key words】Lentiviral vector;Gene therapy 慢病毒(Lentivirus)属逆转录病毒科(Retrovidae),为RNA病毒。慢病毒载体(Lentiviral vector/len-tivector,LV)来源于包括人类免疫缺陷病毒、猫免疫缺陷病毒、猴免疫缺陷病毒、马传染性贫血病毒在内的许多物种,由于与其他载体相比有诸多优势,现已成为理想的基因转移载体,广泛应用于基因治疗、疫苗生产以及科学研究等领域。 1.慢病毒载体的发展 1.1病毒载体概述:载体是供插入目的基因并将其导入宿主细胞内表达或复制的运载工具。目前所用的载体按来源,可分为病毒载体和非病毒载体。与非病毒载体相比,病毒载体具有转染效率高、可在体内稳定表达等优点。目前,最常用的病毒载体是经过人工改建、携带有正常人类DNA的病毒。它充分利用了病毒高度进化所具有的靶细胞定向感染性、宿主细胞寄生性以及高转导效率的特点,因而成为基因治疗研究和临床应用的主要工具。但目前常用的病毒载体如逆转录病毒载体,由于可因随机整合引起插入突变、病毒颗粒可经免疫反应而迅速降解、经其携带进入宿主基因组的外源基因容易发生基因沉默等原因,限制了其应用;而腺相关病毒由于感染效率低,目的基因瞬时表达以及单链基因组在整合之前需要形成双链DNA而限制了其应用。因此,很多学者把目光投向了以Ⅰ型人类免疫缺陷病毒(HIV-1)为代表的慢病毒载体的研究[1]。 1.2慢病毒载体:慢病毒属逆转录病毒科,为二倍体RNA病毒。早期的慢病毒载体主要来源于HIV-1[2],之后出现了以猫免疫缺陷病毒(Feline imm-unodeficiency virus,FIV)为代表的非灵长类慢病毒载体系统[3]。随着生物技术的发展,慢病毒载体系统得到了极大的发展,相继发现了各种有蹄类动物的慢病毒,包括马传染性贫血病毒(Equine infectious anemiavirus,EIAV)[4]、山羊类关节炎-脑炎病毒(Caprine arthritis-encephalitis virus,CAEV)[5]、牛免疫缺陷病毒(Bovineimmunodeficiency virus,BIV)[6]和绵羊髓鞘脱落病毒(Visna virus)[7]等。非灵长类慢病毒载体在人类基因治疗中的相关生物安全性问题尚需进一步研究和证实,例如亲代病毒能否在人体完成复制或引起人类疾病。而随着人们对HIV-1更加深入的了解,现已有20多种抗逆转录病毒药物可以用于抑制HIV-1来源的具复制活性的逆转录病毒(Re-plication competent retrovirus,RCR)[8]。因此,目前最令人关注的是以HIV-1为基础构建的慢病毒载体。 慢病毒载体是以慢病毒基因组为基础,除去其复制所需的基因,以治疗性基因和选择性标记物构建而成,转移基因片段容量大,无毒性且不易诱发宿主免疫反应,安全性较好,不仅能感染分裂细胞,且能 基金项目:教育部"春晖计划"(Z2007-1-01004);内蒙古医学院重大项目(NY2006ZD005). 作者单位:内蒙古医学院分子生物学研究中心(呼和浩特010059). 通讯作者:石艳春,E-mail:ycshi5388@https://www.360docs.net/doc/e918371903.html,

腺病毒的包装,纯化和感染 技术背景:Adeasy系统利用了腺病毒具有的高感染能力,可高度浓缩等优点,并破坏了腺病毒基因组中的早期基因E1,使之成为较为安全、高效的病毒载体。利用带有E1基因的293细胞作为包装细胞,通过倍比扩增,富集病毒颗粒,并通过CsCl梯度离心,透析进行分离纯化。对绝大多数的细胞株可以达到近乎100%的感染效率。但需要指出的是Adeasy同样具有所有病毒载体或转染试剂都不可避免的细胞毒性问题。 所需试剂: ●293细胞; ●重组好的腺病毒质粒; ●Pac I限制性内切酶; ●质粒回收相关试剂; ●细胞培养、转染相关试剂; ●TBS:10mM Tris,0.9%NaCl,pH8.1; ●40%CsCl:28.45g CsCl溶于42.7ml的TBS中,4度保存; ●15%CsCl:9.085g CsCl溶于47.69ml的TBS中,4度保存; ●Beckman离心管:14*89mm,SW41转头; ●Polybrene(sigma),10mg/ml; ●透析袋:Spectrum Co.(成卷供应,带少量甘油,硫化物与重金属), MW=8000~14400; ●灭菌甘油。 操作流程: 1.293细胞(E1-transformed human embryonic kidney cells在转染前24小时接种 于1或2个60mm培养盘中,使之在转染时细胞汇合率为50-70%; 2.在转染前,用Pac I处理目的质粒(一般一个60mm细胞盘需要6μg DNA)。 处理后质粒用乙醇沉淀并重悬于20μl无菌水中; 3.用PEI或其他转染试剂将6μg Pac I处理过的质粒转染细胞;

腺病毒载体操作手册中文版腺病毒重组系统 AdEasyTM操作手册 目录 第一章简介1 第二章应用重组腺病毒的优点2 第三章AdEasyTM技术3 3.1技术概况3 3.2AdEasyTM系统中产生重组腺病毒的时程3 第四章主要流程4 4.1将基因克隆入AdEasyTM转移载体4 4.1.1 缩写英文全称中文全称 AdAdenovirus腺病毒 Ad5Adenovirusserotype5血清5型腺病毒AdVAdenoviralVector腺病毒载体 AmpAmpicillin氨苄青霉素 β-Galβ-Galactosidaseβ-半乳糖苷酶 bpBasePair碱基对 BSABovineSerumAlbumin小牛血清白蛋白cDNAComplementaryDNA互补DNA cccDNAClosedCircularCoiledDNA闭环螺旋DNA CPECytopathicEffect细胞病理效应CsClCesiumChloride氯化铯 DMEMDulbecco’sModifiedEagleMediumDMEM培养基DMSODimethylSulfoxide二甲基亚砜DTTDithiothreitol二硫苏糖醇EDTAEthyleneDiamineTetraaceticAcid乙二胺四乙酸EtBrEthidiumBromide溴化乙锭FBSFetalBovineSerum胎牛血清 HrHour小时 ITRInvertedTerminalRepeat反向末端重复KanKanamycin卡那霉素 kbKilobases千碱基对 KDaKiloDaltons千道尔顿LBLuria-Bertani(broth)LB培养基MCSMultipleCloningSite多克隆位点 MinMinute分钟 MOIMultiplicityofInfection(Virus/Cell)感染复数mRNAMessengerRNA信使RNA MWCOMOIecularWeightCut-off PAGEPolyAcrylamideGelElectrophoresis聚丙烯凝胶电泳PBSPhosphateBufferedSaline磷酸盐缓冲液PFUPlaqueFormingUnit空斑形成单位 piPostInfection感染后RCAReplicationCompetentAdenovirus增殖性腺病毒RITRRightInvertedTerminalRepeat右侧反向末端重复SDSSodiumDodecylSulfate十二烷基硫酸钠TBETrisBorate/EDTA三羟甲基氨基甲烷硼酸盐/乙二胺四乙酸 TCID50TissueCultureInfectiousDose5050%组织培养感染剂量 TCPTotalCellularProtein细胞总蛋白 TETris/EDTATE溶液 wtWildType野生型 X-Gal5-bromo-4-chloro-3-indolyl-D-Galactopyranoside5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷 第一章简介 当今基因输送技术的发展日趋复杂,一些治疗药物(生长激素、干扰素、抗病毒和抗癌复合物)和诊断性蛋白(单克隆抗体)的设计、发展与合成需要更高效的基因输送工具。人类基因组计划和正不断发展的基因治疗同样急需发展快速有效和治疗性的分析工具。为解决这一问题,基因输送技术(通常使用病毒载体如增殖缺陷的腺病毒)通过基因工程不断发展,致力于生产基因表型药物。重组腺病毒提供了一类在基因转移系统发展中有极大潜力的新的生物治疗剂。 1953年对普通感冒病因的探索和研究导致了腺病毒的发现。迄今为止已发现了40多种不同血清型和93种不同种类的腺病毒,它们通常感染眼、呼吸道或胃肠上皮(Fields等,1996)。1977年,FrankGraham博士建立了一种细胞株,可在无辅助病毒的情况下产生重组腺病毒(Graham等,1977)。此后,腺病毒载体作为极具潜力的哺乳动物基因转移载体而得到广

基因治疗用腺病毒载体研究进展 录入:wei 来源:Internet 时间:2008-9-20 【字体:大中小】〖双击滚屏〗 【摘要】近十年来, 腺病毒载体已经成为了基因治疗的有效载体, 各种重组腺病毒在抗肿瘤和治疗遗传病等方面发挥了重要作用。本文介绍了腺病毒载体系统的特点, 腺病毒的感染动力学及包装细胞代谢的变化和定量计数方法, 腺病毒生产和纯化方法及其产品的质量控制, 对腺病毒生产的发展趋势和存在问题进行了阐述。 【关键词】基因治疗腺病毒载体生产方法 【本页关键词】省级期刊征稿硕士毕业论文写作 【正文】 基因治疗指的是把功能基因导入病人体内使之表达, 并因表达产物——蛋白质发挥了功能而使疾病得以治疗。人类疾病的发生都是人体细胞本身的基因改变或由外源病原体的基因及产物与人体相互作用的结果。长期以来科学家们思考人类是否能依靠人本身的或是外源的遗传物质来治疗疾病, 这就是基因治疗的含义。从上世纪九十年代开始, 腺病毒就作为了基因治疗的有效载体, 已经报道的1000 多种基因治疗的临床方案中, 约26% 是用腺病毒作为载体。腺病毒载体可以在包装细胞内高滴度复制, 是上呼吸道自然存在的温和病毒, 可以感染多种分裂期和非分裂期的细胞。第一代腺病毒载体构建的目的是为了治疗几种单基因疾病, 这种病毒载体通常删除了E1 和E3 区以便插入目的基因[1 ] , 而且要全身重复给药才能将目的基因转入靶细胞内。第二代腺病毒是复制缺陷型病毒, 人们进一步删除了E2a, E2b 或E4, 降低了免疫原性及RCA 的出现。人们又构建了第三代腺病毒载体, 也叫假病毒或辅助依赖性腺病毒[2- 4 ]。 1、腺病毒的感染动力学及包装细胞代谢的变化 删除E1 和E3 区的腺病毒基因组长约36kb, 其容纳外源基因的的长度在7~ 8kb。腺病毒感染包装细胞的过程可以分为三步: 一是扩散和吸附, 病毒扩散并吸附在细胞表面。二是结合并扩散入细胞核, 这一阶段通常通过细胞的内吞作用来完成。三是基因转录及DNA 复制。在动物细胞的大规模培养中, 限制细胞生长的因素很多, 包括所需营养的缺乏、代谢副产物的抑制、传氧速率的限制、pH 的变化和剪切力的损伤等[5 ] , 其中营养物质对细胞的影响尤为重要。在培养基中葡萄糖是主要的碳源和能源物质, 谷氨酞胺则是主要的氮源和能源物质, 它们在动物细胞的生长、繁殖和代谢产物形成过程中起着重要作用。葡萄糖是主要的碳源和能源物质, 经细胞内的代谢过程, 绝大部分生成乳酸释放到培养液中[6 ] , 同时提供能量(A TP) 和还原力(NADH) , 少部分通过磷酸戊糖途径生成核酸的前体一核糖, 仅有极少部分进入TCA 循环[7, 8 ] , 并且直接参与了谷氨酞胺的代谢过程。 2、腺病毒的定量和计数方法 在研发新生产工艺的早期阶段容易忽视的一个重要问题就是腺病毒的定量, 定量问题在腺病毒基因治疗的最终临床应用中更为重要。现在生产企业和学术研究人员已经充分认识到了腺病毒定量的重要性。为了不同实验室间数据能进行相互比较,美国成立了一个腺病毒参考物质工作组, 目的是建立腺病毒的参考标准

Advances in Microbiology 微生物前沿, 2017, 6(2), 11-16 Published Online June 2017 in Hans. https://www.360docs.net/doc/e918371903.html,/journal/amb https://https://www.360docs.net/doc/e918371903.html,/10.12677/amb.2017.62002 The Molecular Biological Techniques for Human Adenovirus Detection Ye Li1,2, Tuo Dong1,2, Vladimir I. Zlobin3, Oleg Reva4, Zhangyi Qu1,2* 1Department of Microbiology, School of Public Health, Harbin Medical University, Harbin Heilongjiang 2Department of Natural-Foci Diseases, Institute of Environment-Associated Diseases, Sino-Russia Joint Medical Research Centre, Harbin Heilongjiang 3Research Institute for Biomedical Technologies, Irkutsk State Medical University, Irkutsk, Russia 4Department of Biochemistry, Bioinformatics and Computational Biology Unit, University of Pretoria, Pretoria, South Africa Received: May 12th, 2017; accepted: May 30th, 2017; published: Jun. 2nd, 2017 Abstract Adenovirus is one of the major viruses causing human respiratory diseases. The effective and rapid method in adenovirus detection is helpful to strengthen the surveillance of adenovirus in-fection, to investigate the epidemic trends timely, and to control the virus infection. The current molecular biological methods for adenovirus detection both used in laboratory and clinical are reviewed in this paper. The principle, characteristics and application of these techniques are commented. Keywords Adenovirus, PCR, Molecular Biological Detection 人腺病毒分子生物学常用检测技术 李烨1,2,董妥1,2,Vladimir I. Zlobin3,Oleg Reva4,曲章义1,2* 1哈尔滨医科大学,公共卫生学院,卫生微生物学教研室,黑龙江哈尔滨 2中俄医学研究中心,环境相关疾病研究所,自然疫源性疾病研究室,黑龙江哈尔滨 3俄罗斯伊尔库茨克国立医科大学,生物医学技术研究所,伊尔库茨克,俄罗斯 4南非比勒陀利亚大学,生物信息学与计算生物学部,生物化学系,比勒陀利亚,南非 收稿日期:2017年5月12日;录用日期:2017年5月30日;发布日期:2017年6月2日 *通讯作者。 文章引用: 李烨, 董妥, Vladimir I. Zlobin, Oleg Reva, 曲章义. 人腺病毒分子生物学常用检测技术[J]. 微生物前沿,2017,

腺病毒中文操作手 册

腺病毒载体操作手册中文版腺病毒重组系统 AdEasyTM操作手册 目录 第一章简介 1 第二章应用重组腺病毒的优点 2 第三章AdEasyTM 技术 3 3.1 技术概况 3 3.2 AdEasyTM系统中产生重组腺病毒的时程 3 第四章主要流程 4 4.1 将基因克隆入AdEasyTM转移载体 4 4.1.1 克隆的一般原则 4 4.1.2 构建重组AdEasyTM转移载体5 4.2 细菌内AdEasyTM重组子的产生5 4.2.1 共转化的一般原则 5 4.2.2 共转化方法 5 4.2.3 预期结果 5 4.3 AdEasyTM重组质粒的筛选和扩增 6 4.4 AdEasyTM重组子转染QBI-293A 细胞 6 4.4.1 细胞铺板 6 4.4.2 磷酸钙转化技术7 第五章常见技术8 5.1 QBI-293A细胞培养8 5.1.1 QBI-293A细胞的初始培养8 5.1.2 QBI-293A细胞的维持培养和增殖8 5.1.3 QBI-293A细胞的冻存8 5.2 QBI-293A细胞的转染和病毒空斑的产生9 5.2.1 感染QBI-293A细胞9 5.2.2 病毒空斑形成9 5.2.3 琼脂糖覆盖被感染细胞9 5.3 MOI测定10 5.4 腺病毒感染力测定10

5.4.1 X-Gal染色11 5.5 重组腺病毒的筛选和纯化11 5.5.1 挑选最佳重组腺病毒:表示和基因输送11 5.5.2 病毒空斑挑选和小量扩增12 5.5.3 Western杂交13 5.5.4 Southern杂交和点杂交13 5.5.5 病毒裂解产物PCR 14 5.5.6 免疫测定14 5.5.7 功能测定14 5.6 病毒颗粒在QBI-293A细胞中的大量扩增15 5.7 两次氯化铯密度梯度离心纯化重组腺病毒16 5.7.1 不连续密度梯度离心17 5.7.2 连续密度梯度离心17 5.7.3 病毒溶液去盐和浓集17 5.8 病毒滴度测定18 5.8.1 O.D.260 nm (VP/ml) 19 5.8.2 空斑测定法20 5.8.3 50%组织培养感染剂量法20 第六章疑难解答22 6.1 QBI-293A细胞培养22 6.2 感染力测定22 6.3 转移载体克隆23 6.4 在BJ5183细胞中共转化和重组24 6.5 转染QBI-293A细胞25 6.6 筛选和测定25 6.7 在QBI-293A细胞中表示26 6.8 重组腺病毒的扩增26 6.9 纯化26 6.10 病毒滴度测定 27 缩写英文全称中文全称 Ad Adenovirus 腺病毒Ad5 Adenovirus serotype 5 血清5型腺病毒AdV Adenoviral Vector 腺病毒载体Amp Ampicillin 氨苄青霉素β-Gal β-Galactosidase β-半乳糖苷酶bp Base Pair 碱基对BSA Bovine Serum Albumin 小牛血清

专题八作业:基因治疗中病毒载体的研究进展? 基因治疗自1990年成功应用于重症联合免疫缺陷综合征(SCID-X1)患者的治疗,已走过了十几个年头,给人类一些疑难杂症如肿瘤的治愈带来了曙光。但其发展却屡遭挫折,比如近来发现经基因治疗的SCID-X1患者之一出现了类白血病反应,可能是基因随机整合染色体所致,使得人们不得不以怀疑的目光审视它的成长。而基因载体是阻碍其发展的主要因素,主要表现为安全性、靶向性、转染效率不高及表达时问短等问题。病毒载体是目前临床基因治疗中应用最多的载体,各种病毒载体有自身的利弊,除了对它们的选择外,病毒载体只有通过自身的不断改造完善,才能更好的服务于基因治疗,进而真正造福于人类。 1 逆转录病毒(retrovirus vectors,RVJ载体 逆转录病毒载体基因转移系统包括两部分:一部分是用外源基因替换病毒结构基因的逆转录病毒载体;另一部分是包装细胞的基因组DNA中整合了逆转录病毒结构基因。1990年世界上首例临床基因治疗采用的就是逆转录病毒载体n]。到目前为止,RV载体是基因治疗临床试验使用最多的载体,较常用的是基于moloney鼠白血病病毒(MMLV)改造而来的各种Rv载体。RV载体具有基因表达持久而稳定、转染效率较高等优点,但只能感染分裂期细胞,载体容量<8kb,与宿主细胞基因组的随机整合可引起基因突变及产生可复制的野生型病毒等危险,故需要进一步的改造完善。将水泡性口炎病毒糖蛋白(VSV-G)整合于逆转录病毒包膜中能加速各种宿主细胞对其进行膜融合和内吞,具有广泛的宿主范围和更高的转染效率,可高效的转染静止细胞,并能抵抗血清补体灭活的作用。诸多的优点使该载体在造血系统疾病和肿瘤的基因治疗方面有潜在的应用前景。为了提高逆转录病毒感染靶细胞的特异性,降低其潜在的危险性,可以在原来的病毒Env蛋白上接上一段具有特异靶向的多肽,目前应用较多的是单链可变区抗体(acFV);还可通过插入组织特异启动子实现靶向表达。第三代包装细胞系aF-crip和m 使载体与包装细胞问至少需要发生4次同源重组才可能产生有复制能力的逆转录病毒,提高了RV载体的安全性。 2 腺病毒(adenovirus,AV)载体 腺病毒载体自1993年首次被应用于临床试验以来,迄今为止大约有40%基因治疗临床试验方案采用腺病毒为载体,仅次于RV载体_3 J。至今AV载体已经发展了4代,第2、3代腺病毒去除EI、E2和E4编码序列,与第一代相比,有更低的免疫原性和更大的载体容量。第四代腺病毒仅含有反向末端重复序列

class2switch recombination[J].Nat Immunol,2003,4:10232 10281 6 Liddament M T,Brown WL,Schumacher AJ,et al.APOBEC3F properties and hypermutation preferences indicate activity against HIV21in vivo[J].Curr Biol,2004,14(15):1385213911 7 Wiegand HL,Doehle BP,Bogerd HP,et al.A second human an2 tiretroviral factor,APOBEC3F,is suppressed by the HIV21and HIV22Vif proteins[J].EMBO J,2004,23(12):2451224581 8 Zheng YH,Irwin D,Kurosu T,et al.Human APOBEC3F is an2 other host factor that blocks human immunodeficiency virus type1 replication[J].J Virol,2004,78(11):6073260761 9 Dussart S,Douaisi M,Courcoul M,et al.APOBEC3G Ubiquitina2 tion by Nedd421Favors its Packaging into HIV21Particles.J Mol Biol,2005,345:54725581 10 Douaisi M,Dussart S,Courcoul M,et al.The tyrosine kinases Fyn and Hck favor the recruitment of tyrosine2phosphorylated APOBEC3G into vif2defective HIV21particles.Biochemical and Biophysical Research Communications,2005,329:91729241 11 Navarro F,Bollman B,Chen H,et https://www.360docs.net/doc/e918371903.html,plementary function of the two catalytic domains of APOBEC3G.Virology,2005,333: 37423861 12 Marin M,Rose KM,K ozak SL,et al.HIV21Vif protein binds the editing enzyme APOBEC3G and induces its degradation[J]. Nat Med,2003,11:1398214031 13 Sheehy AM,G addis NC,Malim MH.The antiretroviral enzyme APOBEC3G is degraded by the proteasome in response to HIV21 Vif[J].Nat Med,2003,9:1404214071 14 Kao S,Khan MA,Miyagi E,et al.The human immunodeficiency virus type1Vif protein reduces intracellular expression and inhibits packaging of APOBEC3G(CEM15),a cellular inhibitor of virus infectivity[J].J Virol,2003,77:113982114071 15 Mehle A,G oncalves J,Santa2marta M,et al.Phosphorylation of a novel SOCS2box regulates assembly of the HIV21Vif2Cul5com2 plex that promotes APOBEC3G degradation[J].G enes and devel2 opment,2004,18:2861228661 16 Yu YK,Xiao ZX,Elana S,et al.Selctive assembly of HIV21Vif2 Cul52ElonginB2ElonginC E3ubiquitin ligase complex through a novel SOCS box and upstream cysteines[J].G enes and develop2 ment,2004,18:2867228721 17 Yu X,Yu Y,Liu B,et al.Induction of APOBEC3G ubiquitina2 tion and degradation by an HIV21Vif2Cul52SCF complex[J].Sci2 ence,2003,302:1056210601 18 Kao S,Miyagi E,Khan MA,et al.Production of infectious hu2 man immunodeficiency virus type1does not require depletion of APOBEC3G from virusproducing cells[J].Retrovirology,2004, 1:272391 19 G oncalves J,Santa2marta M.HIV21Vif and APOBEC3G:Multi2 ple roads to one goal[J].Retrovirology,2004,1(1):281 20 Liu B,Yu X,Luo K,et al.Influence of primate lentiviral Vif and proteasome inhibitors on human immunodeficiency virus type1 virion packaging of APOBEC3G[J].J Virol,2004,78:20722 20811 21 Xu H,Svarovskaia ES,Barr R,et al.A single amino acid substi2 tution in human APOBEC3G antiretroviral enzyme confers resis2 tance to HIV21virion infectivity factor2induced depletion[J].Proc Natl Acad Sci U.S. A.,2004,101(15):5652256571 22 Schrofelbauer B,Chen D,Landau NR.A single amino acid of APOBEC3G controls its species2specific interaction with virion in2 fectivity factor(Vif)[J].Proc Natl Acad Sci U.S. A.,2004, 101(11):3927239321 23 Bogerd HP,Doehle BP,Wiegand HL,et al.A single amino acid difference in the host APOBEC3G protein controls the primate species specificity of HIV type1virion infectivity factor[J].Proc Natl Acad Sci U.S. A.,2004,101(11):3770237741 (2003207223收稿;2003212222修回) 第三代腺病毒载体的研究进展和应用前景林芳综述 蔡荣钱程审阅 【摘要】 由于腺病毒载体转导目的基因高效率、低致病性、高滴度以及在体内不整合入宿主细胞染色体等优点,腺病毒载体已被认为是最为有效的转基因载体之一,并广泛运用于人类基因治疗。但是腺病毒载体还存在许多不足,故在第一、第二代腺病毒载体的基础上发展了第三代腺病毒载体,通常称为辅助病毒依赖型腺病毒或无肠腺病毒或具有高包装能力的腺病毒(high2capacity or gutted or help2dependent Adenovirus,HD2AdV),现将第三代腺病毒载体的特性研究进展作一综述。 【关键词】 第三代腺病毒载体;辅助病毒;Cre/loxP 作者单位:310018浙江理工大学生命科学院 第一代腺病毒载体具有稳定、滴度高、高效率转导目的基因、低致病性、不但可以转染分裂期细胞而

腺病毒和腺相关病毒有哪些区别? 腺病毒和腺相关病毒(AAV)是用于基因传递的两种不同类型的病毒载体。这两个重组病毒系统都具有感染广泛宿主的能力,包括分裂和非分裂细胞,而无需与宿主基因组整合。它们两之间有几个主要区别:包装能力、水平,基因表达的起效和持续时间以及免疫应答。 腺病毒简介 腺病毒有约8.5千碱基的容量,具有高水平的蛋白质表达和瞬时基因表达。表达的发作时间可早于感染后16-24小时。腺病毒系统的局限性主要在于靶细胞的高免疫应答。尽管如此,由于它们对大多数组织有高效转导作用,仍被广泛用于研究中。 腺病毒不能整合至宿主基因组,仅能瞬时表达。它可以对分裂期及非分裂期细胞进行感染。其包装片段至多8 kb,浓缩滴度至多为1011-1012TU/mL,片段越大,滴度越低,表达水平还是比较高的。 腺病毒优势 宿主范围广:能够感染分裂期细胞与静止期细胞;对上皮细胞有高度嗜性,尤其适用于感染原代细胞、悬浮细胞等难转染细胞类型 感染效率高:优于其他病毒载体和转染系统的高感染能力,能达到近100%的效率 包装容量大:最高可插入7.5 kb的外源片段 表达水平高:1-2d即开始高水平表达 安全系数高:去除病毒蛋白编码序列,降低细胞毒性和免疫反应;双质粒转染系统,生物安全性高 无整合风险:无插入致突变性 腺相关病毒简介 AAV的包装容量约为4.5千碱基,蛋白质表达水平相对较低,有长效基因表达的潜力。 AAV的趋向性也可以通过不同的血清型增强。 AAV的主要缺点是其对目的基因的包装容量较小,并且表达起效较晚(体外2-7天,体内3-21天),然而,该传递系统所产生的免疫应答水平却非常低。 腺相关病毒可以稳定整合至宿主基因组,并且可以在特定基因产物存在的条件下整合至人类19号染色体中的特定位点。它能对分裂期及非分裂期细胞进行感染。其包装片段至多8 kb,浓缩滴度至多为1011-1013TU/mL,片段越大,滴度越低。腺相关病毒可以应用Tet-on等诱导表达系统,表达水平也是比较高的。 腺相关病毒优势

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