杆状病毒作为基因治疗载体和疫苗的研究

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1、杆状病毒作为基因治疗载体和疫苗的研究杆状病毒简介：杆状病毒是一类在自然界中专一性感染节肢动物的DNA病毒，病毒粒子呈杆状，基因组为双链环状DNA分子，DNA以超螺旋形式压缩包装在杆状衣壳内，大小在90〜180KbZ间。FT前杆状病毒作为高效、安全的无公害生物虫剂广泛应用于害虫防治。随着分子生物学技术和方法的发展及应用，杆状病毒在分子水平的基础研究迅猛发展，杆状病毒作为-•种新型的基因治疗载体受到人们的高度重视。杆状病毒作为基因治疗载体和疫苗的研究与应用简介1,杆状病毒与表面展示：杆状病毒表面展示系统屈

2、于高等真核生物展示系统，可弥补原核展示系统的不足，并保持表面展示系统的优点，在高亲和力抗体及多肽药物的筛选、蛋白质抗原表位分析等方面具有广阔的应用前景。口前研究及应用最为丿泛的是AcMNPV表面展示系统。杆状病毒表面展示系统利用的是真核表达系统，适合于复杂的真核蛋白的展示，可以对外源蛋白进行糖基化加工和折叠等翻译后修饰，尤其适合于展示需要特异的翻译后加工才能有效折叠和貝冇生物活性的细胞表面蛋片和分泌蛋片。近年來，杆状病毒表面展示技术发展迅速，已被广泛应用于生命科学研究的各个不同领域，比较突出的有抗原决

3、定簇的定位、分子间识别的研究、人工抗体和疫苗的制备及多肽药物的研制等。2,杆状病毒作为基因治疗载体的研究：基因治疗是指向靶细胞或组织屮引入外源基因DNA或RNA片断，以纠止或补偿基因的缺陷，关闭或抑制异常表达的基因，从而达到治疗疾病目的的生物医学新技术。目前研究较多的病毒载体冇逆转录病毒、腺病毒、腺相关病毒、疱疹病毒和慢病毒等。在重组病毒制备、外源基因插入t度、感染细胞特异性、转导效率、免疫原性、细胞毒性和安全性等方而的缺陷限制了他们的使用。重组杆状病毒作为载体，成功地将外源基因运送到哺乳动物细胞内，

4、在哺乳动物启动了的启动卜•，杆状病毒载体能有效地将基因导入哺乳动物细胞尤其是肝组织细胞。并11经修饰的重组杆状病毒还可以在体内传递基因。由于重组干杆状病毒的感染复数不同、哺乳动物启动子的选择差异，以及报告基因的不同，其转导不同的哺乳动物细胞的效率和表达效率也是不同的。随着杆状病毒载体研究的发展，杆状病毒日益显示了英作为汕复制型载体在基因治疗中的应用前景，开辟了杆状病毒应用研究的新领域。杆状病毒作为基因治疗的载体，具有以下的优点：操作容易，实验流程简单快捷，重组病毒易于构建,容易获得高滴度病毒粒子；宽泛

5、的细胞类型特异性，并可转导原代细胞，转导效率高、表达水平和稳定性高；可具有很高的靶细胞/组织特界性;对细胞只有微小的毒性或没有毒性，杆状病毒的转导不影响细胞的生长；可以用于瞬时表达分析或稳定转染表达分析；杆状病毒基因组不能在哺乳动物细胞屮复制，自身启动了一般也不能启动基因的表达，在哺乳动物细胞中不能复制；生物安全性好；可承载的外源片段可以大到38kb；可以同时转导几个不同的基因。杆状病毒转导哺乳动物细胞的机理还不明确，研究表明可能是通过与电荷相关受体介导的内吞作用而侵入哺乳动物细胞的。同时，杆状病毒还

6、用于体外测定新纱和抗病毒复合物的效果和病毒载体的制备和疫苗开发，这表明杆状病毒载体在基因治疗屮具有巨大的应用价值。武汉病毒研究所关于杆状病毒作为基因治疗载体和疫苗的研究进展：我们在杆状病毒作为基因治疗载体和疫苗的基础研究和应用研究方面的研究方面获得重要进展，达到国际同类研究水平。主要研究内容和进展如下。1,杆状病毒作为基因治疗载体的研究进展：将基因高效导入细胞是基因治疗的技术关键。我们构建了一个含有CMV启动了启动的绿色荧光蛋口基因的重组AcMNPV,并用具作为基因转移载体转导哺乳动物原代椎间盘细胞o

7、AcMNPV介导报告基因一绿色荧光蛋白基因在该原代细胞屮能高效表达，200MOI吋病毒在该细胞中表达报告基因百分比最高(87%)。杆状病毒介导的报告基因能在原代椎间盘细胞屮表达一段较长的时期，而且杆状病毒的传导对细胞没有明显的毒性。体内实验表明，杆状病毒能有效转导兔的椎间盘细胞，同时不具有毒性。我们的实验还证明，杆状病毒转染椎间盘髓核细胞的效率与椎间盘退变程度无关,杆状病毒介导的外源性基因能在正常与退变的髓核细胞屮高水平的表达。杆状病毒具有成为椎间盘疾病的基因治疗转移载休的潜力。另外，体内外的实验证明

8、杆状病毒能进入人椎间盘细胞屮并介导外源基因的高效表达，并证明了Sox9基因对椎间盘退化的治疗效果。这表明杆状病毒可以开发成一类高效、安全的基因治疗载体。因此，我所关于杆状病毒作为基因治疗载体的研究已达到了国际同类研究的水平，该研究成果发表于国际医学权威杂志SPINE±(Liuetal.,2006)o同时，我们发现杆状病毒能刺激哺乳动物细胞产生非特杲的免疫反应，并对其机制进行了研究(Liangetal.,2006)；分析了杆状病毒传导家禽细胞以及组织特性和