基因递送系统｜第5期. 腺病毒基因递送系统知多少？

一、腺病毒系统介绍

    腺病毒是无包膜的双链DNA病毒，基因组含有大约26-48kbp。腺病毒是用于人类的第一种病毒基因传递载体，多于60种类型的人腺病毒被发现，其中人腺病毒5 型（Ad5）被广泛用做基因递送载体。其基因组是 36Kb 长的线性双链 DNA。腺病毒是通过自身的纤维（Fiber）和细胞表面的受体（如 CAR）结合被内吞进入细胞，然后从内吞体（endosome）转移到细胞质和细胞核内，借助细胞的转录和翻译机器启动病毒的复制组装。

图1. 腺病毒结构（图片源自维真生物）

二、腺病毒构建及包装系统

（1）单质粒形式，直接在病毒基因组质粒上用特定的内切酶插入外源基因。

（2）双质粒形式，利用同源重组在细菌或者细胞系内完成重组。双质粒形式包括两个质粒：基因组质粒和穿梭质粒。基因组质粒进行了适当的缺失，几乎包含全部腺病毒基因组。穿梭质粒包含外源基因以及能够保证成功同源重组以及产生具有感染能力的病毒的关键基因组序列。

目前最常用的腺病毒包装体系有 AdEasy (图2) 和 AdMAX（图3）两种，其共同特点是目的基因首先克隆到穿梭载体，然后再重组到腺病毒的骨架上。这两个系统均是腺病毒早期转录复制基因 E1 和 E3 缺陷的 (DE1, DE3)，其中 E3 基因对病毒产生并非必需。因此，腺病毒包装必需依赖表达 E1 的细胞系，如 HEK-293，HEK-293A 等。

图2. AdEasy重组腺病毒系统 (图片源自网络）

图3. Admax 重组腺病毒系统（图片源自网络）

三、 腺病毒系统的优势

1. 感染范围广：几乎可以感染所有的细胞系、原代细胞和部分组织；感染效率高达 100%，全面超越其他病毒载体工具和脂质体转染。

2. 表达快：腺病毒感染细胞后，1-2 天即可表达，是研究原代非增殖细胞基因表达的最佳系统。

3. 滴度高：腺病毒系统在转有 E1 基因的 HEK293 细胞中可进行自我复制，可产生滴度为10¹⁰ 到10¹¹PFU/mL 的病毒;c. 载体容量大：可容纳不超过5kb 的片段。

      4. 腺病毒不整合到染色体中，无插入致突变性：腺病毒除卵细胞以外，几乎在所有已知细胞中都不整合到染色体中，避免了因整合而引发的潜在的基因突变和随机效应。