腺病毒与腺相关病毒的区别
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。两者之间的主要区别包括: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。 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。腺病毒腺病毒有约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。
AAV包装流程图腺相关病毒优势宿主范围广:可感染分裂细胞与非分裂细胞;多种亚型具有多种组织亲嗜性,可以应用于神经系统、心肌、肝脏、眼睛、肌肉等定位注射。扩散性佳:体积小、滴度高,具有远优于腺病毒与慢病毒的扩散性,可穿越血脑屏障,是优秀的神经元与胶质细胞感染工具。安全系数高:迄今未发现野生型AAV对人体致病;ITR与rep/cap基因分别由独立的质粒传导表达,进一步去除感染风险。免疫原性低:仅4.7kb的基因组便于重组DNA技术操作,在动物实验中局部大剂量使用极少造成非特异性反应与免疫抑制。长时稳定表达:AAV感染可介导外源基因发生低频(<2%)定向整合,绝大多数重组AAV感染细胞后不会整合入基因组,而是在宿主细胞内形成伴随体,因此AAV能够介导外源基因长期、稳定的复制转录。稳定性好:AAV在60℃不会被灭活,能抵抗多种有机溶剂的处理(例如氯仿)以下图表可简要概括腺病毒和腺相关病毒的区别:腺病毒腺相关病毒颗粒大小60-90nm20-30 nm基因组dsDNA (38-39kb)ssDNA (4.7kb)包装容量7.5kb4.5kb宿主细胞分裂与非分列细胞分裂与非分列细胞整合方式染色体外附加体染色体外附加体或低频定向整合(2%)表达时间1-2d开始表达< 1个月>3d开始表达> 6个月表达效率高水平表达高水平表达免疫原性高极低安全性可能会引起轻微症状暂无发现致病性