慢病毒載體概況及發展歷程
1、慢病毒載體概況
慢病毒是逆轉錄病毒科亞科之一,分為兩類:靈長類和非靈長類慢病毒。靈長類慢病毒包括HIV-1、HIV-2、猴免疫缺陷病毒( SIV),非靈長類慢病毒包括貓免疫缺陷病毒(FIV)、牛免疫缺陷病毒(BIV)、馬免疫缺陷病毒(EIAV)等。
多項研究表明慢病毒載體具有可感染非分裂期細胞、可長期表達、而且宿主細胞免疫反應小、細胞毒性小等優點。因其自身結構特點,可包裝8~lOkb,適用于多基因表達系統,而且基因組包含較少的核苷酸,抵抗基因沉默能力較強,宿主體內更以表達,而且在整合時整個轉錄區域都可以整合,降低了慢病毒對啟動子的激活機會。
2、慢病毒載體歷史及構建
目前,使用不同種屬來源的慢病毒載體:
第一代慢病毒載體系統是以Naldini及Kafri構建的三質粒系統為代表,該系統由包裝質粒、包膜質粒及載體質粒3種質粒組成。載體質粒攜帶了5’端LTR和全部5’端非翻譯區域、以及rev應答元件( RRE)及3’端LTR。
包裝質粒由HIV-1蒔病毒基因組做簡單修改得到,其5’端LTR由異源病毒啟動子/增強子元件取代。包膜質粒的改進(引入了VSV-G基因)降低了HIV-1恢復成野生型病毒的可能,擴大了所能感染細胞的類型,同時VSV包膜提高了HIV載體穩定性,從而使HIV-1載體滴度由105TU/mL轉錄單位達到了lOsTU/mL。
第二代慢病毒載體系統又去除了包裝質粒的4個輔助基因,進一步降低了野生型病毒的可能性,最大的優點是對病毒滴度影響不大。
自身失活型( SIN)慢病毒載體:3’端LTR的U3區啟動子發生失活突變后,將在逆轉錄過程中轉移至5'LTR。如果這樣的載體整合入靶細胞,將不會產生完整長度的載體RNA。自身失活型載體技術最先應用于莫洛尼氏小鼠白血病病毒(MoMLV)載體和鳥類的脾壞死病毒(SNV)載體。