慢病毒(lentivirus)改造自人免疫缺陷病毒(HIV)的病毒载体。基因组为RNA,对分裂细胞和非分裂细胞均有较强感染能力;具有宿主范围广、基因容量较大、能整合到宿主基因组、能长期持续表达等特点。目前CAR T细胞制备正是基于慢病毒对T淋巴细胞的改造而完成的。
腺病毒(Adenovirus)是一种非整合的病毒载体,基因组为线状双链DNA,对分裂细胞和非分裂细胞均具有感染能力,具有携带基因容量大,非整合,瞬间表达等特点,适用于短时间内进行基因高表达的实验。
腺相关病毒(Adeno-associated Virus,AAV)是一类无法自主复制的细小病毒,基因组为单链DNA,对分裂细胞和非分裂细胞均具有感染能力;具有血清型种类多样、免疫原性低、宿主细胞范围广、扩散能力强、体内表达时间长等特点。
广泛的宿主:分裂期和非分裂期的细胞均可感染,涵盖所有类型的细胞,尤其适合质粒载体转染效率低的细胞
适用范围广:可用于体外细胞系和活体动物模型,研究基因和RNAi等
转导效率高:不需要转染试剂,极大提高了目的基因整合到宿主细胞基因组的概率
表达水平高,稳定性好:整合的外源基因表达水平较高、表达稳定
感染范围广:对增殖和非增殖细胞均具有感染性
安全性高:对人体致病性低,不整合到染色体中,不插入致突变性
增殖效率高
病毒滴度高
外源基因装载容量大
特异性强:AAV病毒有常用的血清型,不同的血清型对应不同的脏器有较高的识别及感染能力
安全性高:目前还没有发现AAV对人体致病
免疫原性低:被感染的细胞被免疫系统清除的现象较少
感染谱广:对几乎所有处于分裂期和静止期的细胞均具有感染能力
表达时间长:AAV在宿主细胞中形成游离体(episome)存在于细胞核中,在细胞分裂不旺盛的组织中可持续表达5个月以上
稳定性高:-20℃稳定性高,便于运输
部分结果展示
病毒表达系统 | 腺病毒 | 慢病毒 | 逆转录病毒 | 腺相关病毒 |
病毒基因组 | dsDNA | ssRNA | ssRNA | ssDNA |
是否整合 | 不整合 | 随机整合并稳定遗传 | 随机整合并稳定遗传 | 不整合 |
表达丰度 | 高 | 高 | 高 | 低 |
维持表达时间 | 3周 | 稳定表达 | 稳定表达,有被silence的风险 | 稳定表达6月以上 |
克隆容量 | 高达5.5kb | 不超过4kb | 不超过3kb | 不超过2kb |
感染细胞 | 适合 | 适合 | 分离型细胞 | AAV-DJ |
动物实验 | 适合 | 滴度低效率低 | 效率最低 | 非常合适 |
免疫原性 | 高免疫原性 | 中免疫原性 | 中免疫原性 | 极低免疫原性 |
不同病毒系统的比较
病毒种类 | 服务项目 | 病毒滴度 | 交付日期 |
慢病毒 | 特定表达基因 miRNA、RNAi | 108 TU/ml | 10个工作日 |
腺病毒 | 1011 PFU/ml | 10个工作日 | |
腺相关病毒 | 包含1、2、5、6、7、8、9、10等血清型 | 1012 v.g./ml | 25个工作日 |
逆转录病毒 | 特定表达基因 | 107 TU/ml | 10个工作日 |
不同病毒系统服务周期