你是否對基因治療中那些能夠精準(zhǔn)投遞DNA或RNA到細(xì)胞內(nèi)部的“神奇快遞員—病毒載體”感到好奇？

慢病毒

逆轉(zhuǎn)錄病毒的智慧轉(zhuǎn)型

慢病毒（Lentivirus）是一類特殊的逆轉(zhuǎn)錄病毒，因其獨(dú)特的生物學(xué)特性而廣泛應(yīng)用于基因轉(zhuǎn)導(dǎo)和基因治療研究。與其他類型的病毒載體相比，慢病毒能夠有效地將靶基因?qū)腚y以轉(zhuǎn)染的細(xì)胞類型，如原代細(xì)胞和干細(xì)胞，且能夠隨機(jī)整合至宿主基因組中。這一特性不僅顯著提升了轉(zhuǎn)染效率，還確保了目標(biāo)基因在細(xì)胞分裂中的穩(wěn)定表達(dá)，能夠傳遞給后代細(xì)胞，從而實(shí)現(xiàn)長期的基因表達(dá)。

慢病毒表達(dá)載體包含了進(jìn)行基因包裝、轉(zhuǎn)染及穩(wěn)定整合所需的全部遺傳信息。其包裝質(zhì)粒提供了重組假病毒載體所需的所有輔助蛋白，使得轉(zhuǎn)錄和包裝RNA得以高效完成。經(jīng)過科學(xué)家們的改造，慢病毒載體不僅消除了自然感染可能帶來的風(fēng)險，還展現(xiàn)出卓越的安全性與有效性，成為現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)研究中不可或缺的工具。

慢病毒載體的基因組和結(jié)構(gòu)【1】

(A) 野生型HIV-1基因組簡圖；(B) 慢病毒的顆粒結(jié)構(gòu)。

慢病毒包裝

從質(zhì)粒到載體的蛻變

慢病毒包裝技術(shù)的精髓在于其精細(xì)的組成部分，它們共同構(gòu)成了基因傳遞的“載體”：

? 包裝質(zhì)粒（Packaging Plasmid）：提供病毒復(fù)制所需的結(jié)構(gòu)蛋白基因，并巧妙地祛除了病毒的包膜基因，確保產(chǎn)生的病毒顆粒無法自主復(fù)制和感染其他細(xì)胞。

? 轉(zhuǎn)移質(zhì)粒（Transfer Plasmid）：承載著科研人員精心挑選的“貨物”——目標(biāo)基因或DNA片段，它們將被安全的輸送到目標(biāo)細(xì)胞中。

? 包膜質(zhì)粒（Envelope Plasmid）：提供病毒外殼蛋白的基因，保護(hù)病毒核酸，并決定病毒的宿主范圍和感染效率。

第三代慢病毒載體【2】

慢病毒包裝的原理復(fù)雜而精妙。第三代慢病毒包裝系統(tǒng)通過四個質(zhì)粒在特定的細(xì)胞系（如293T細(xì)胞）中進(jìn)行共轉(zhuǎn)染。這些質(zhì)粒分別攜帶病毒的包裝信號、結(jié)構(gòu)蛋白編碼序列、以及目的基因。通過一系列復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)，最終生成含有目的基因的慢病毒顆粒。

慢病毒包裝原理

應(yīng)用領(lǐng)域

相比其他基因傳遞工具，慢病毒包裝能夠有效感染分裂期和非分裂期細(xì)胞；整合入宿主基因組后，外源基因可長期穩(wěn)定表達(dá)；經(jīng)過改造的慢病毒載體已去除致病性基因，大大降低了安全風(fēng)險。

隨著慢病毒包裝技術(shù)的不斷更新，它在科研和醫(yī)療領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力。在基因治療方面，它已成功應(yīng)用于多種遺傳性疾病和癌癥的治療中；在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，它促進(jìn)了干細(xì)胞分化和組織修復(fù)的研究；在基礎(chǔ)研究中，它更是成為基因功能驗(yàn)證和疾病模型構(gòu)建的重要工具。

泓迅生物

慢病毒包裝服務(wù)

泓迅生物經(jīng)驗(yàn)豐富的專家團(tuán)隊(duì)，提供高質(zhì)量的病毒包裝解決方案和技術(shù)支持。利用第三代慢病毒包裝系統(tǒng)，我們優(yōu)化源自HIV-1的慢病毒載體，進(jìn)一步增強(qiáng)其安全性。過表達(dá)、干擾病毒包裝、穩(wěn)轉(zhuǎn)株構(gòu)建、文庫包裝與篩選等服務(wù)皆可提供。

》案例分享

泓迅生物利用制備的慢病毒顆粒轉(zhuǎn)染目的細(xì)胞Hs578T，熒光檢測顯示熒光強(qiáng)度豐度強(qiáng)，表明大量Hs578T細(xì)胞已表達(dá)出熒光蛋白，目的細(xì)胞轉(zhuǎn)染成功。

Reference

【1】Dong, W.; Kantor, B. Lentiviral Vectors for Delivery of Gene-Editing Systems Based on CRISPR/Cas: Current State and Perspectives. Viruses 2021, 13, 1288. https://doi.org/10.3390/v13071288.

【2】Milone MC, O'Doherty U. Clinical use of lentiviral vectors. Leukemia. 2018 Jul;32(7):1529-1541. doi: 10.1038/s41375-018-0106-0.