医学课件病毒载体概述.ppt

单击以编辑母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,病毒载体概述（1）,要求：,1、携带外源基因并能包装成感染性病毒颗粒,2、介导外源基因转移和表达,3、对机体不致病,容量：,自身基因组大小的105%110,%,类型：,1、重组型病毒载体,2、无病毒基因的病毒载体 复制缺陷型,可复制型,复制缺陷型,组成：,1、病毒复制和包装元件,2、病毒基因,3、插入的外源基因或元件,4、病毒外壳/外膜,用途：基因转移和表达,1、基因治疗,2、疫苗,3、器官移植,4、组织工程,5、转基因动物,6、基因功能研究,病毒载体概述（2）,优点：,1、利用病毒天然的感染性进入细胞，转导效率高；,2、复杂的装配过程由细胞完成；,3、不同的病毒载体具有不同的表达特点,。,存在的问题：,1、安全性,2、靶向性,3、有效性,细胞毒性,染色体毒性,免疫毒性,转导靶向性,转录靶向性,转导效率,靶向性,基因表达水平和持续时间,表达的可调控性,常用的病毒载体的特点：,病毒载体研究方向,1、病毒包装系统,2、无病毒基因的病毒载体,6、自我扩增型病毒载体,7、条件增殖型病毒载体,5、嵌合型病毒载体,3、靶向性病毒载体,4、可调控表达的病毒载体,8、新病毒载体,病毒载体包装系统,组成：,1、宿主细胞,2、辅助元件（辅助质粒、辅助病毒）,3、被包装的DNA/RNA,包含顺式作用元件,单因素生产系统（one-component system),双因素生产系统(two-component system),gag pol env,LTR,LTR,图1 反转录病毒包装系统示意图,图2 腺病毒包装系统示意图,293 cell,E1a,b,JM17,Ad,Shuttle,293 cell,E1a,b,多因素生产系统(multi-component system),多因素系统 双因素系统,图3 腺病毒伴随病毒包装系统示意图,host cell,Helper virus,Helper plasmid,rep cap,Vector plasmid,Host cell+vector DNA,Helper virus+helper plasmid,图4 双因素系统生产重组AAV病毒示意图,proviral cell,Recombinant helper virus,(rHSV-repcap),rep cap,无病毒基因的病毒载体,被包装的DNA/RNA中不含任何病毒编码基因，只保留其复制和,包装所必需的顺式作用元件。获得的重组病毒颗粒具有野生型病,毒的外壳/外膜和感染性，但不表达病毒蛋白。,腺伴随病毒载体：,反转录病毒载体：,腺病毒载体：,单纯疱疹病毒载体：,LTR,LTR,gene,gene,ITR,ITR,pA,gene,ITR,ITR,pA,gene,pac,ori,gene,gene,gene,gene,无辅助病毒包装系统,图5 重组AAV无辅毒包装系统,adenovirus,gene,ITR,ITR,aav vector plasmid,E2a E4orf6 VA,Helper plasmid:,293细胞,E1a,b,cre,293-cre,gene,ITR,ITR,Adenovirus with packaging,signal flanked by loxP,图6 mini-adnovirus无辅毒包装系统,靶向性病毒载体,转导靶向性,转录靶向性（特异性）,改造病毒外壳/外膜,连接靶向性结合分子,Modified adenovirus,cell,组织特异性启动子,肿瘤选择性启动子,细胞周期调控启动子,肿瘤血管内皮导向启动子,双特异性启动子,病毒增殖的特异性转录调控,可调控表达的病毒载体,细胞的调控元件,病毒的调控元件,人工合成的调控元件,细胞特异性转录,细胞启动子 病毒启动子,albumin MVM P4,Tyrosinase or TRP-1 B19 promoter,PSA HBV,MBP JCV,MCK EBV,GFAP,NSE,KDR/flt-1,AFP,CEA,erbB2,HRE,MDR1,P1,tTA,tetOp,gene,P1,tTA,tetOp,gene,tTA,tetOp,gene,tetOp,四环素调控,合成的转录因子,GAL4,PR,VP16,RXR,EcR,VP16,FKB12,ZFHD-1,FRAP,P65,rapamycin,RU486,GAL4,ER,VP16,ESTRADIOL,GAL4,ER,p65,Diphenol indene,muristerone,重组病毒的生产和纯化,小量制备和纯化,大量制备和纯化,场所,细胞培养,细胞裂解,病毒分离,病毒纯化,制剂,保存,培养瓶 转瓶、细胞工厂、发酵罐,反复冻融 机械法或化学法裂解,实验室 中试车间,离心 离心、超滤、萃取,密度梯度超速离心 浓缩、柱层析,配方,缓冲液,低温,病毒载体与基因治疗产业化,基因治疗产品的知识产权构成,1、治疗基因,2、调控元件,3、改造的外壳/外膜,4、靶向分子,5、包装系统,6、生产和纯化技术,7、制剂和保存技术,产业化的组织和实施：,1、合作开发,2、专业分工,3、政府支持和企业投资,4、利益分配,基因治疗的三个核心部分,1、基因载体系统,2、基因表达系统,3、治疗基因,知识产权和基础研究,专利对学术研究的影响,1、无影响（对非常早期研究）,2、有影响（对临床试验和可能的商业开发）,基因治疗领域的知识产权主要通过专利系统来保护,对于基因治疗公司最重要的专利是,：,1、载体系统；2、生产过程；3、整体治疗方案,治疗基因和表达系统可以从其它方购买使用权。,政府支持对基因治疗产业化的重要作用,1、政策上促进基因治疗的科研、临床和商业开发,2、资助基因治疗核心技术研究和开发,3、资助建立能规模化生产临床级基因载体的中心或基地,4、支持从事基因治疗的公司发展新技术、新产品,5、促进新的基因治疗公司建立。,6、制定规范、高效且符合国情的审批程序。,