病毒載體是指以病毒為基礎(chǔ)的基因載體。具體過(guò)程是對(duì)病毒基因組進(jìn)行操作和改造,使它攜帶外源基因和相關(guān)基因元件,并被包裝成病毒顆粒。攜帶外源基因的病毒載體被包裝成病毒顆粒就構(gòu)成了基因?qū)胂到y(tǒng)。
大多數(shù)野生型病毒對(duì)機(jī)體都具有致病性。因此需要對(duì)其進(jìn)行改造后才能用于人體。原則上各種類型的病毒都能被改造成病毒載體。但是由于病毒的多樣性及與機(jī)體復(fù)雜的依存關(guān)系,人們至今對(duì)許多病毒的生活周期、分子生物學(xué)、與疾病發(fā)生及發(fā)展的關(guān)系等的認(rèn)識(shí)還很不全面,從而限制了許多病毒發(fā)展成為具有實(shí)用性的載體。近20年來(lái)只有少數(shù)幾種病毒如反轉(zhuǎn)錄病毒(包括HIV病毒)、腺病毒、腺病毒伴隨病毒、皰疹病毒(包括單純皰疹病毒、痘苗病毒及EB病毒)被成功地改造成為基因轉(zhuǎn)移載體并開展了不同程度的應(yīng)用。隨著分子病毒學(xué)和生物技術(shù)手段的發(fā)展,將反向遺傳學(xué)方法應(yīng)用到病毒載體構(gòu)建,使許多RNA病毒如Sindbis病毒、流感病毒、仙臺(tái)病毒等被成功地改造成病毒載體。
用于基因治療和疫苗的病毒載體應(yīng)具備以下基本條件:
1.攜帶外源基因并能包裝成病毒顆粒;
2.介導(dǎo)外源基因的轉(zhuǎn)移和表達(dá);
3.對(duì)人體不致病;
4.在環(huán)境中不會(huì)引起增殖和傳播。
非病毒載體導(dǎo)入系統(tǒng)的載體部分一般是指質(zhì)粒DNA,也可以是無(wú)載體的核酸,如反義寡核苷酸、Ribozyme、siRNA等。而非病毒載體系統(tǒng)的研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)更多放在了對(duì)其導(dǎo)入系統(tǒng)的組成和工藝方法的探索和發(fā)展上。對(duì)于用于基因治療和DNA疫苗的質(zhì)粒DNA載體構(gòu)建的研究進(jìn)展主要包括以下方面:
1.將氨卞青霉素抗性基因改為卡那霉素抗性基因;
2.關(guān)注CpG島的免疫學(xué)作用;
3.同源重組序列或重組酶介導(dǎo)的重組識(shí)別序列的引入,使載體具有特異位點(diǎn)整合的特點(diǎn);
4.其他哺乳動(dòng)物細(xì)胞元件的引入,如基因組復(fù)制起點(diǎn)、IR、S/MAR用來(lái)增加質(zhì)粒DNA在哺乳動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制和傳代的穩(wěn)定性;
5.盡量去除質(zhì)粒DNA中不必要的序列。