博客优策 | 慢病毒生物安全“你懂的” (上篇): 你了解慢病毒吗?

文摘   科学   2024-08-22 18:01   上海  

慢病毒属是逆转录病毒科中正逆转录病毒亚科六属之一。该属传统上只有7个成员,包括人类免疫缺陷病毒1型 (human immunodeficiency virus type 1, HIV-1)、猿类免疫缺陷病毒 (simian immunodeficiency virus, SIV)、猫免疫缺陷病毒 (felines immunodeficiency virus, FIV)、马传染性贫血病毒 (equine infectious anemia virus, EIAV)、山羊类关节炎-脑炎病毒 (caprine arthritis-encephalitis virus, CAEV)、牛免疫缺陷病毒 (bovine immunodeficiency birus, BIV)、绵羊髓鞘脱落病毒 (visna/ maedi virus, VMV)。2018年在国际病毒分类委员会 (ICTV) 发布的报告中增加了美洲狮慢病毒 (Puma lentivirus, PLV),詹布拉纳病病毒 (Jembrana disease virus, JDV) 和HIV-2。原发感染的细胞以淋巴和巨噬细胞为主。慢病毒感染的主要临床特点为潜伏期长,缓慢发病,因此被称为慢病毒 (图1)。

图1  HIV-1病毒生活周期

重组慢病毒是一类由人免疫缺陷病毒1型改造获得的病毒载体,敲除HIV-1原有的毒性基因,并转入外源性的目标基因,属于假性病毒。这种重组假型慢病毒能将目标基因导入到一些较难转染的细胞,并将靶基因随机整合到宿主的基因组中。在一些假型慢病毒的构建中,通过使用新的包膜糖蛋白可以改变重组慢病毒的嗜性,即特异性的感染某一类具有对应受体的细胞 (图2)

图2  重组慢病毒感染模型
尽管如此,重组慢病毒还有其限制性,主要表现在生物安全方面。因为重组慢病毒载体来源HIV-1病毒。随着对于HIV-1的深入研究,重组慢病毒的结构也被不断改造,阻止形成具有复制能力的慢病毒。目前普遍采用四质粒系统构成。相较三质粒系统,四质粒系统将env基因构建于一个单独的表达质粒上,并将tat基因敲除,形成四质粒系统,即pGag/Pol、pRev、pVSV-G。尽管如此,设计载体时仍需要进一步缩短载体及包装质粒的病毒编码序列,降低病毒基因重组的几率 (图3)。

图3  慢病毒包装质粒的演变

理论上,重组慢病毒载体出现复制型回复突变的可能性几乎为零。近二十多年来,使用重组慢病毒载体进行的临床研究和商业化应用也没有发现具有复制性的重组慢病毒案例。但由于RNA病毒天然属性,这种生物安全风险仍没有被完全消除。随着细胞治疗的发展,法规监管也在复制型病毒的分析和检出方面提出了新的要求。对于重组慢病毒的包装系统、重组慢病毒产品以及转导生成的改造后细胞治疗产品均需要通过感染性实验和分子分析等检定复制型慢病毒的可能 (图4)。

图4 复制型慢病毒检定要求
在 (下篇) 内容中,我们就复制型慢病毒的检定要求来着重介绍,请持续关注!


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