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新冠肺炎（COVID-19）肆虐全球，引起COVID-19的病毒被命名为SARS-CoV-2。 在大家对病毒恨之入骨的时候，不要把病毒一棍子都打死，给大家介绍几种对科研狗们颇有帮助的病毒，下面有请主角登场！ 1慢病毒 慢病毒（Lentivirus）是逆转录病毒的一种。包括8种能够感染人和脊椎动物的病毒，原发感染的细胞以淋巴细胞和巨噬细胞为主，感染个体最终发病。慢病毒感染的显著特点是感染个体在出现典型的临床症状之前，大多经历长达数年的潜伏期，之后缓慢发病，因此这些病原体被称为慢病毒。例如人类免疫缺陷病毒(HIV)、猴免疫缺陷病毒(SIV)、马传染性贫血(EIA)、猫免疫缺陷病毒(FIV)都是慢病毒属，慢病毒属的原文是Lentivirus，其中Lenti-在拉丁文中有慢的意思。 慢病毒和逆转录病毒均属于逆转录病毒科。其典型特征为其RNA基因组能逆转录为cDNA，cDNA又能稳定整合至宿主细胞基因组中（这就是常说的稳转）。逆转录病毒通常分两种：简单的（有时又称为致癌病毒或γ-逆转录病毒，如鼠白血病病毒）和复杂的（如慢病毒）。这些亚型间主要的差异在于复杂的逆转录病毒存在一些附属基因和调控基因，而简单的则没有。这两类病毒颗粒都含有两份正链RNA，RNA上附有病毒反转录酶（RT），它们位于病毒的内核。位于内核的还有结构蛋白和酶，包括核壳（NC）、衣壳（CA）、整合酶（IN）和蛋白酶（PR）。内核由一圈外周蛋白层包围，外周蛋白包括基质蛋白（MA），基质蛋白又被来源于宿主细胞细胞膜插有包膜糖蛋白的腹膜所包围。（结构如下）
实验室常用的慢病毒（Lentivirus）载体是以 HIV-1 （人类免疫缺陷1型病毒）为基础发展起来的基因治疗载体。具有感染谱广泛、可以有效感染分裂期和静止期细胞、长期稳定表达外源基因等优点，因此成为导入外源基因的有力工具。现在慢病毒系统已经被广泛应用到各种细胞系的基因过表达、RNA干扰、microRNA研究以及活体动物实验中。 有意思的是进入临床阶段的COVID-19候选疫苗中有两个候选疫苗中用到了慢病毒。
2腺病毒 腺病毒属于无包膜病毒,外壳由240个六邻体和12个五邻体构成二十面体结构,内部有约36000bp的线性双链基因组,属于DNA病毒。外壳的五邻体分别位于二十面体结构的顶角、均有一个纤维蛋白(fiber) 突起与其相连 ,腺病毒的组织亲合性与纤维蛋白头部密切相关。
腺病毒属于腺病毒科（Adenoviridae）。根据宿主范围不同，将腺病毒分为哺乳动物腺病毒（Mast adenovirus）和禽类腺病毒（Avi adenovirus）两个属。人腺病毒分为6个种，即人腺病毒A、B、C、D、E、F，共有47个血清型。人类腺病毒 2 型、5 型、7 型和 12 型以及许多动物腺病毒的 DNA结构、复制、转录特征已经清楚，而且腺病毒易于培养和纯化，病毒产量高，多数腺病毒对机体无致癌性，许多疫苗毒株在人和动物体内长期应用未见不良反应。 腺病毒家族成员可感染种类相当广泛的细胞,甚至包括高度分化的组织细胞 ,例如骨骼肌细胞、肺细胞、脑细胞和心脏细胞等。腺病毒可将自身的基因组通过特殊机制传递进入到细胞核中,并进行高效地复制 ,所以腺病毒载体成为表达和传递治疗基因的主要候选者,并且腺病毒载体高效传递和表达基因的能力(尤其是在体外)。 进入临床阶段的COVID-19候选疫苗中有个候选疫苗用到了腺病毒。
3腺相关病毒(AAV) 腺相关病毒(AAV)是一种无包膜的单链DNA病毒，是细小病毒家族的一员，通常需要腺病毒、疱疹病毒等辅助病毒的帮助，才能进行自我复制。在没有辅助病毒的情况下，AAV可在哺乳动物细胞中长期潜伏。AAV极稳定，56℃1h也不能使其灭活，这成为分离腺病毒和AAV的基础。现阶段已发现的AAV有12种的血清型（AAV1至AAV12）和130多种突变型。不同AAV血清型具有不同的衣壳蛋白空间结构、序列和组织特异性，因而其识别与结合的细胞表面受体也相应有很大差别，这也导致不同血清型转染的细胞类型和感染效率也各不相同。 腺相关病毒直径：20-26nm，衣壳：正20面体，无包膜，核酸：单链线性DNA基因组，基因组长约4700bp，包括上下游两个开放读码框（ORF），位于分别由145个核苷酸组成的2个反向末端重复序列（ITR）之间。 腺相关病毒安全性 根据美国国立卫生研究院生物安全活动机构关于生物安全管理规定，用于基因治疗的DNA和基因载体，根据它们对健康成人相对致病性被分成四个风险类（Risk Grades）。 风险1类（RG1）：生物体与健康成人的疾病无关。 风险2类（RG2）：生物体与人类疾病相关。但很少引起严重疾病，且通常可以被预防或治疗干预。 风险3类（RG3）：生物体与人类严重或致死性疾病相关，但可能被预防或者治疗干预。 风险4类（RG4）：生物体会引起人类严重或致死性疾病，且通常不能预防或治疗干预。 腺相关病毒（AAV）1-4型、复制缺陷型重组AAV（感染机体既不编码潜在的癌基因，也不产生毒素分子）时候，是目前唯一一种属于RG1类的病毒载体。而既往常用的腺病毒、慢病毒、疱疹病毒、痘病毒均属于RG2类，逆转录病毒属于RG3类。 腺相关病毒的优点 1. 安全性高，目前还没有发现 AAV 对人体致病；每 10 个人中就有 8 个人在一生中会感染 AAV，而 rAAV 更是去除了 96% 的 AAV 基因组，进一步确保了安全性。目前唯一通过欧盟药监局的基因治疗药物 Glybera 也是一种 rAAV。 2. 免疫原性低：当 AAV 用局部大剂量感染肌肉、脑、眼等组织时，很少有感染上的细胞之后被免疫系统所清除。这种特性对于动物实验上显然极有帮助。 3. 感染谱广：几乎所有处于分裂期和静止期的细胞都可以使用 AAV 来感染。 4. 表达时间长：rAAV 可在宿主细胞中形成附加体（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。 5. 扩散性强：rAAV 具有远高于腺病毒和慢病毒的扩散性，可以穿透血脑屏障，是最理想的神经元和胶质细胞感染工具。 6. 高稳定性：rAAV 病毒可使用冰袋运输，并且对氯仿等试剂具有抗性。 7. 特异性强：rAAV 有十数种常用的血清型，不同的血清型对不同的脏器有较高的识别及感染能力。 基于以上优点，在基因治疗中，将携带有外源基因的重组腺相关病毒定点整合到宿主基因组，既能克服随机插入所导致的染色体缺失和基因重排等潜在危险，又可以达到长期治疗的目的。 期待这几个优秀的病毒能助力COVID-19疫苗早日成功！！！ |
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