关于杆状病毒表达载体的应用现状

摘要：杆状病毒是一类具有囊膜的双链环状DNA病毒，主要感染无脊椎动物，在病毒生活周期中会产生两种不同形态的病毒粒子：出芽型病毒粒子(BV)，主要负责细胞之间的感染；包埋型病毒粒子(ODV)，主要负责虫体之间的感染。
随着对杆状病毒研究的不断深入，人们对杆状病毒的应用也越来越广泛，通过对病毒基因组的改造使其成为一种新颖的真核表达载体，现已被广泛应用于蛋白生产中；其次，由于杆状病毒特有的形态，可将靶蛋白展示在病毒粒子表面，进而被应用于诸如医药、临床和生物等多个研究领域中；此外，杆状病毒不能在哺乳动物细胞中进行复制，也不会在这类细胞中增殖和扩散。
因此，杆状病毒不会刺激哺乳动物产生强烈的免疫应答，也不会对它们造成功能性的损伤，这些特性使其成为一种极具应用前景的基因治疗载体，给肿瘤治疗、组织再生和靶向给药等民生领域带来福音。本文就杆状病毒在蛋白表达、表面展示和基因治疗方面的研究进行综述，为杆状病毒的分子改造和临床应用提供依据。
杆状病毒是一类囊膜包被的双链环状DNA病毒，主要感染无脊椎动物，已报道被感染的昆虫种类达600多种。迄今为止，已从鳞翅目昆虫(蝴蝶和飞蛾)、膜翅目昆虫(叶蜂)和双翅目昆虫(蚊子)中分离到600多株杆状病毒，完成近60株杆状病毒基因组序列的测定，其基因组大小范围在80–180 kb，编码90–180个蛋白，在已测序的杆状病毒中发现31个核心基因。杆状病毒会产生两种完全不同形态的病毒粒子(图1)，即芽生型病毒粒子(BV)和包埋型病毒粒子(ODV)。

它们具有完全相同的遗传组成，但具有不同的形态、囊膜结构、组成和功能。杆状病毒多角体蛋白(Polyhedrin，Polh)能将多个ODV病毒粒子包裹起来，P10蛋白能够形成纤维状的结构，这两种蛋白在杆状病毒所表达的蛋白中占很高的比重，它们的启动子已被用于杆状病毒表达系统(BEVS)，用来启动外源基因的表达。2016年Martínez-Solís等对SeMNPV orf46基因启动子进行研究，结果在Sf21、Se301、Hi5细胞和幼虫中，该启动子诱导的绿色荧光蛋白的表达量都是多角体启动子控制下的2倍多，该启动子的鉴定将为BEVS的高效表达性能奠定基础。