重组腺病毒载体：原理与应用

腺病毒简介

腺病毒是一种无包膜的双链DNA病毒，直径约为60~90nm，呈现20面体的立体对称结构。其病毒衣壳由252个壳粒组成，规则排列为240个六邻体和12个五邻体，其中五邻体位于顶角，基部延伸出纤毛突起，其末端具结节区（Knob domain）。腺病毒衣壳结构可分为五邻体和六邻体，其中五邻体又由五邻体基底部、纤毛突起及结节区组成。腺病毒基因组约为36000bp，两端各有长达100~150bp的末端反向重复序列（ITRs）。这些序列在基因组的左端ITRs3’端有一个约300bp的包装信号（Ψ），对于腺病毒的复制和包装至关重要。根据病毒DNA复制过程，可以将腺病毒基因分为早期表达的E1至E4基因与晚期表达的L1至L5基因。

腺病毒感染细胞

在基因治疗中，常用的人类2型和5型腺病毒通过其纤毛的结节区附着到细胞表面的柯萨奇/腺病毒受体（CAR），启动感染过程。这一机制使得腺病毒能够有效进入目标细胞，为基因治疗奠定基础。

重组腺病毒包装系统

常用的腺病毒载体以改造的Ad5型腺病毒为基础，形成复制缺陷型腺病毒载体（Adenoviral Vector，AdV）。通过去除E1和/或E3基因，获得这种载体。E1基因对于病毒的复制必不可少，其缺失导致病毒仅能在转化的293细胞中完成复制，而E3基因则可作为外源基因插入区，缺失E3基因可以减少宿主的免疫反应。腺病毒的包装系统主要有两种重组方法：AdEasyTM和AdMax系统，前者通过细菌Cre重组酶重组腺病毒载体的质粒，后者则通过转染293细胞以高效表达Cre重组酶，形成重组腺病毒。

腺病毒载体的应用

腺病毒载体在体内外基因传递中有广泛应用，能够在细胞或动物模型中实现特定基因的过表达或沉默，并用于机制解析。此外，腺病毒也被应用于构建疾病模型，比如通过在小鼠肝脏中诱导特定基因突变，模拟代谢性疾病。Ad载体能够被改造为复制缺陷型和选择性复制型病毒载体，以特异性感染并杀伤肿瘤细胞，这使其成为广泛使用的基因治疗病毒载体之一。

通过表达某些前体药物的转化酶，Ad载体也能有效杀伤肿瘤细胞，且能通过递送免疫调节基因激发抗肿瘤免疫反应。此外，腺病毒作为基因递送载体在疫苗研发中的应用也日趋广泛，其产生的疫苗能够同时诱导体液免疫和细胞免疫，具有良好的效果。值得一提的是，基于Ad5载体和黑猩猩腺病毒（ChAd）载体的COVID-19疫苗目前已进入临床试验阶段，展示了腺病毒载体在抗击疫情中的潜力。

通过AG百家乐，腺病毒载体的多样化应用和先进技术的结合，使其在生物医疗领域的研究和发展愈加重要。在基因治疗、疫苗研发及肿瘤治疗方面，腺病毒载体为医疗科技进步提供了强有力的支持。