腺病毒载体介导的遗传病基因治疗研究和应用进展

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1、腺病毒载体介导的遗传病基因治疗研究和应用进展关键词：人类腺病毒；遗传性疾病；基因疗法一群分布广泛的呼吸道病毒，A:60～90nM，无包膜，20面体立体对称型。分为大约47个血清群，其中Ad2、Ad4、Ad5和Ad7在疫苗和基因转移载体研究方面，应用最普遍。腺病毒粒子衣由252个壳粒组成，几何排列成240个非顶角六邻体和12个五邻体。基因组为双股DNA，呈线性，长度大约36kb。腺病毒的转录区分早期（early,E1、E2、E3、E4）转录区和晚期（late）转录区。复制周期大约为32～36小时。　　腺病毒载体法是基因治疗中最有前途的基因转移方法之一。其

2、生物学特性得到广泛研究。Ad有一个中等大小的基因组（平均36kb），适合于容纳于大片段基因，与反转发病毒载体相比，腺病毒载体能有效地外源基因转动到各种靶细胞或组织中。载体容易构建和操作。宿主范围广，感染性强，可经不同途径进入不同组织，能感染分化后的非分裂期细胞。在Ad生活周期中，其基因不整合到宿主细胞中，无插入突变激活癌基因的危险，外源基因能游离地表达。Ad制成疫苗临床应用表明，体内基因转移是安全是。　　最近几年，Ad载体已引起科研人员的广泛关注，Ad可用于遗传病、传染病和肿瘤等疾病基因治疗的研究和应用。　　一、不同动物组织中腺病毒介导的基因转移　　R

3、osenfeld等[1]把α1抗胰蛋白酶（α1-An-titrypsin,α1-AT）基因转动到肺上皮细胞中，证实重组腺病毒载体和其野生型病毒一样，易感染宿主上皮组织，特别是呼吸道上皮组织。但把Ad载体通过静脉注射到小鼠模型体内，也可在肝内检测到大量载体。科研人员在不同动物模型上作了大量基因转移试验，证实采用气管内皮滴注法，肌肉注射、脑门实体接种等方法可感染Ad，感染部位有呼吸道内皮组织，肝组织、眼组织、羊膜内腔等。研究证明，重组Ad载体把目的基因转动到不同组织中，为Ad载体介导的遗传病基因缺陷纠正治疗提供了理论基础。　　二、腺病毒介导的α1抗胰蛋白酶

4、基因转移　　大量临床病例表明，α1抗胰蛋白酶（α1-AT）缺陷症是高加索人肺部最普遍的致死遗传性疾病之一。Rosenfeld等[1]构建了含Ad主要晚期启动子（MLP）和重组人α1-AT基因的复制缺陷型Ad载体（Ad-α1AT），体内外分别感染棉鼠呼吸道上皮细胞。Lemarchand等[2]将Ad-α1-AT通过气管内滴注给小鼠后，在呼吸道上皮内可检测到人α1－ATmRNA，说明在肺组织内可合成并贮存人α1-AT。在鼠的呼吸道粘液中也可检测到人α1-AT（1.7μM），但会逐渐减少，一周后完全检测不到。通过静脉灌注，24小时后，可检测到平均13μg/m

5、l的α1-AT，证实了重组Ad载体介导的体内内皮细胞基因转移的可能性。最近，Kochanek等[3]利用缺失了整个病毒编码基因的Ad载体，鼠尾静脉注转移19kb的人α1-AT基因组，发现13周内在鼠血清中可检测到大约1μg/ml的α1-AT。　　三、腺病毒介导的低密度脂蛋白受体基因转移　　家族性高胆固醇血症（familialhypercholesterolaemia,FH）是由低密度脂蛋白（loVLDLR静脉注射LDLR（-/-）小鼠，结果表明，感染后4～9天，小鼠体内总胆固醇水平减少50%。Ad载体介导的LDL和VLDL受体基因转移方法是一种治疗LD

6、L或VLDL受体缺乏的有效方法，不足之处在于基因的表达量需加强。　　四、腺病毒介导的囊性纤维变性转导调节因子（CFTR）基因转移　　Ad载体介导的囊性纤维变性（cysticfibrosis,CF）基因治疗是Ad载体体内基因治疗最早的例子。一些科学家做了大量的工作，先后克隆了CFTR基因，构建了E1区缺失的AdcFTR载体，在CF小鼠、棉鼠、非人灵长类动物，人呼吸道上皮细胞中，完成了该载体的安全性、毒性和生物学效应的研究。　　尽管CFTR的基因转移率较低，但在感染细胞中，CFTR的基因表达要体内外都能被检测出来。动物模型研究和临床试验表明，CFTR基因表

7、达是短暂是，并且随着宿主细胞免疫反应的发展而终结。这促使人们改进缺失E1区的Ad载体，试图发展既缺失E2A区，又缺失部分E4区的新一代载体。最近，Fisher[6]等开始研究缺失所有病毒编码序列的Ad载体，并且开始应用该载体把CFTR表达盒转移到人气管上皮细胞内。　　五、腺病毒介导的杜氏肌肉营养不良症（DMD）基因转移　　DMD是由于功能性营养蛋白缺乏而引起的致死性遗传病。DMD的基因治疗就是通过质粒表达载体和重组病毒（如逆转录病毒和腺病毒等）载体，将功能性营养蛋白的cDNA导入肌肉细胞内。Hauser等[7]在转基因mdx小鼠中，分别转移6.3kb的

8、一段基因和cDNA全基因，证实可以部分或全部纠正小鼠的病理症状，小鼠的肌肉力量可以恢复。199