把死神凶器拆成三片拼图:纳尔迪尼与维尔马打造安全慢病毒三质粒包装系统
1996 年 4月12日 · 慢病毒包装三质粒体系(转移质粒 pLVX、包装质粒 psPAX2、包膜质粒 pMD2.G)与 HEK293T 细胞培养皿
你知道吗?
把恶魔的骨骼、外衣与图纸分别封印在三座孤岛上,它就只能老老实实为你充当沉默的马车夫。
当科学家试图向神经元、肝细胞等终末分化的非分裂期细胞导入外源基因时,普通逆转录病毒(如MLV)由于无法穿透完整的细胞核孔复合体而彻底瘫痪。全人类唯一已知的天然能够携带巨型前整合复合物主动钻透完整核膜的强力载体,竟然是令人谈虎色变的HIV-1(人类免疫缺陷病毒)。
如何驯服死神手中的死刑注射器?1996年索尔克研究所的路易吉·纳尔迪尼与因德尔·维尔马设计了一场堪称绝妙的工程拆弹大戏。他们将野生型HIV-1的所有功能元件残忍拆分在三个互不重叠的质粒上:第一个是“转移质粒”,保留病毒两端LTR和包装信号ψ,中间全换成待递送的目的基因;第二个是“包装质粒”,仅提供病毒衣壳蛋白Gag-Pol,彻底抹除全部导致免疫逃逸和致病的关键毒力辅助基因(如vif、vpu、nef);第三个是“包膜质粒”,将HIV天然嗜CD4细胞的原装包膜糖蛋白直接废弃,换成水疱性口膜炎病毒VSV-G蛋白以获得跨物种广谱侵染力。
这三个质粒共转染入293T工厂细胞后,细胞能高效吐出高滴度外壳,但由于缺乏全套编码基因,释放出的病毒侵染靶细胞整合后彻底丧失任何自我复制能力,成为照亮当代基因治疗与CAR-T细胞制备的超级运输车。