基于DNA的Semliki森林病毒复制子载体体内外高水平表达外源基因

基于DNA的复制子载体显著地提高了复制子载体的应用范围,在体外可用于高水平表达外源基因,大规模制备重组病毒颗粒,在体内可用于复制子疫苗和基因治疗载体研究.将复制子RNA的cDNA置于RNA聚合酶Ⅱ启动子和转录终止子控制下时,基于RNA的复制子载体可转变为基于DNA的复制子载体.当DNA载体转染细胞后,第一阶段,RNA聚合酶Ⅱ启动子在核内起始合成RNA,经过加工和修饰后运输到细胞质中,相当于复制子RNA,第二阶段,该RNA自我复制及表达外源基因,相当于病毒RNA复制循环.在成功地构建了基于DNA和RNA的双功能复制子表达载体pSCTA和辅助载体pSHCTA的基础上,为了获得高效的基于DNA的复制子载体,对其进行改进而构建了共4种不同的基于DNA的semliki森林病毒复制子,通过对表达载体和相应的辅助载体表达报告基因及对制备重组病毒颗粒的能力进行比较,获得了复制能力提高的复制子载体pSCAR和pSHCAR.该表达载体pSCAR可高水平表达外源基因,与辅助载体pSHCAR共转染可制备高滴度的重组病毒颗粒,并且也能表达抗原基因.另外,报告基因在DNA复制子载体注射的小鼠体内得到了高水平表达,并且DNA免疫小鼠后也诱导产生高滴度特异性抗体以及细胞免疫反应.结果表明,经过改造SFV复制子载体,获得了高效的基于DNA的SFV复制子载体.该复制子载体增强了原复制子载体应用能力,并有潜力作为复制子疫苗和基因治疗载体.     

一种基于塞姆利基森林病毒复制子的新型复制子载体

RNA复制子是能自主复制的病毒RNA。基于RNA复制子的表达载体和基因疫苗比常规真核表达载体和DNA疫苗具有更大的优越性。以塞姆利基森林病毒RNA复制子衍生的真核表达载体pSFV1为骨架 ,插入CMV立即早期启动子和SV40晚期Poly(A)信号 ,构建了一种完全基于DNA的复制型表达载体pSFV1CS ,将增强型绿色荧光蛋白基因EGFP插入其中 ,构建了重组质粒pSFV1CS EGFP ,通过转染 2 93T细胞 ,证实外源基因能在其中高效表达。该载体可用于表达真核蛋白和构建复制子载体疫苗。     

A型肉毒毒素受体结合区Hc在重组SFV复制子载体中的表达

为了在哺乳动物细胞中表达A型肉毒毒素Hc抗原, 构建了含A型肉毒毒素受体结合区Hc基因的基于RNA和DNA的重组Semliki森林病毒(Semliki forest virus, SFV)复制子表达载体。RNA和DNA复制子载体转染BHK21细胞后, 经间接免疫荧光、Western印迹和ELISA检测, 结果表明非分泌型和分泌型的Hc抗原在细胞中都得到了有效地表达; 而且复制子表达载体与辅助病毒载体共转染均可制备高滴度的重组病毒颗粒, 该重组病毒颗粒感染细胞后, 也都能表达Hc抗原。以上结果表明, 基于RNA和DNA的重组SFV复制子表达载体在细胞中均可有效地表达Hc抗原和制备具有感染能力并能表达Hc抗原的重组病毒颗粒。基于RNA和DNA的重组SFV复制子表达载体的构建和含A型肉毒毒素受体结合区Hc基因的重组病毒颗粒的获得, 为进一步观察SFV复制子疫苗的免疫原性奠定了基础, 从而为A型肉毒毒素新型疫苗的研制提供了新途经。     

基于甲病毒的RNA复制子疫苗

RNA复制子疫苗利用源自病毒能够自主复制的RNA,结构蛋白基因由外源抗原基因取代,保留了非结构蛋白基因,非结构蛋白可控制载体RNA在胞浆中高水平复制和外源基因的高水平表达。RNA复制子疫苗克服了传统疫苗和普通DNA疫苗存在的缺点,具有免疫效果显著、安全性好、应用范围广等优点,具有很好的应用前景。用于RNA复制子疫苗的载体主要源自甲病毒,本文以甲病毒载体为例,简要阐明RNA复制子疫苗的基本原理和特点,并对其应用作一综述。     

RNA复制子疫苗及其包装系统

RNA复制子疫苗是一种基于RNA的复制子,能够进行自我复制的新型疫苗,保留了病毒的复制酶基因,结构基因由外源基因所代替,复制酶可控制载体RNA在胞质中高水平复制和外源基因高水平的表达。RNA复制子疫苗被包装成病毒样颗粒后,大大提高了RNA复制子的稳定性。近几年来,关于RNA复制子的包装系统发展迅速,并且许多包装系统都获得成功,大大提高了复制子疫苗的生物安全性和外源基因的高效表达性,具有很好的应用前景。     

基于Semliki森林病毒复制子的新型RNAi质粒载体的构建

目的:以semliki森林病毒复制子为基础,构建一类可迅速高效表达shRNA的新型RNAi载体。方法:以Semliki森林病毒衍生的复制子载体pSFV1为骨架,用CMV IE启动子替换SP6启动子并在3′-UTR下游插入SV40 polyA转录终止子,在原26S亚基因组启动子后插入带有相应改良多克隆位点的shRNA表达元件,同时加入抗新霉素选择复合体,并去掉3′-UTR的重复序列。所获载体用于沉默EGFP基因,通过体外细胞转染、病毒颗粒制备、荧光显微镜观察、RT-PCR分析等初步验证、评估其效果。结果:构建了基于Semliki森林病毒复制子的新型RNAi质粒载体pSFV-RNAi Ready。经体外实验初步证实,该载体直接转染细胞,或与辅助载体共转染,制备成具有感染能力的重组病毒颗粒后使用,均可高水平表达shRNA,沉默目的基因。其中使用病毒颗粒抑抑效率可高达90%以上。结论:该载体的成功构建,可望显著拓宽SFV载体的应用范围,丰富RNAi实施手段,并用于相关科学研究及基因药物技术开发。     

黄病毒属病毒复制子载体研究进展

RNA复制子是一种能自主复制的RNA载体,保留了病毒非结构蛋白(复制/转录酶)基因,而结构蛋白基因缺失或由外源抗原基因替代,复制/转录酶可控制载体RNA在细胞质中高水平复制以及外源基因的高水平表达。在黄病毒属病毒感染性克隆基础上,其复制子载体得到了成功的构建。黄病毒属病毒复制子为病毒基因组结构功能研究、表达载体构建、假病毒包装及新型疫苗制备等提供了新的技术平台。本文综述黄病毒属病毒复制子的构建原理、方法及应用。     

RNA复制子疫苗

RNA复制子是自主复制的RNA,保留了病毒复制酶基因,而结构蛋白基因缺失,由外源抗原基因取代,复制酶可控制载体RNA在胞浆中高水平复制和外源基因的高水平表达。用于开发复制子的主要是单股正链RNA病毒,如甲病毒(辛德比斯病毒、塞姆利基森林病毒、委内瑞拉马脑炎病毒)、黄病毒(登革热病毒、昆津病毒)、小RNA病毒(脊髓灰质炎病毒、人鼻病毒)、副粘病毒(犬瘟热病毒)、杯状病毒(猫杯状病毒)。基于复制子的疫苗不会产生能复制的感染性病毒粒子,不可能与细胞基因组发生整合,但可诱导全身免疫和粘膜免疫以及MHCI限制性CTL反应,而不受体内已有载体抗体的干扰。目前已开发了大量基于复制子的疫苗和肿瘤的治疗性和预防性疫苗,并在很多疾病模型上取得成功,包括病毒(流感病毒、人免疫缺陷病毒、拉沙病毒、马尔堡病毒、呼吸道合胞体病毒、诺沃克样病毒、马动脉炎病毒等)肿瘤(人乳头瘤、癌胚抗原、B16肿瘤、小鼠黑素瘤等)、以及细菌毒素(肉毒杆菌毒素、葡萄球菌肠毒素、破伤风毒素等)。     

重组PA4复制子病毒颗粒疫苗免疫原性的分析

目的:构建携带炭疽毒素保护性抗原第四结构域(PA4)基因的重组Semliki森林病毒(SFV)复制子病毒颗粒,并对其免疫原性进行研究。方法:将编码炭疽PA4的SFV复制子DNA载体pSCAR-SPA4,与辅助SFV DNA载体pSHCAR共转染BHK21细胞,制备表达PA4的重组复制子病毒颗粒;用重组复制子病毒颗粒疫苗免疫小鼠,并采用ELISA法检测其血清抗体水平和细胞因子IFN-γ和IL-4。结果:免疫小鼠血清中检测到较高的抗体水平,免疫小鼠的脾淋巴细胞经特异性抗原刺激后产生了明显的T细胞增殖反应并分泌产生了IFN-γ和IL-4。结论:重组PA4复制子病毒颗粒疫苗免疫小鼠后能够产生特异性的抗体反应和细胞免疫反应。制备的重组PA4复制子病毒颗粒极有潜力作为人用炭疽候选疫苗,为进一步研究新型炭疽疫苗奠定了基础。     

RNA复制子疫苗研究进展

最近兴起的RNA复制子疫苗,利用源自病毒的能够自主复制的RNA,其结构蛋白基因由外源抗原基因取代,保留了非结构蛋白(RNA复制酶)基因。RNA复制酶可使RNA载体在细胞质中高水平复制,并实现外源抗原基因的高水平表达,可同时诱导细胞免疫和体液免疫应答。大量双链RNA可诱导被感染细胞凋亡,宿主细胞的凋亡有利于免疫系统识别外源抗原。RNA复制子疫苗克服了传统疫苗和普通DNA疫苗存在的缺点,具有抗原表达效率高、安全性好、应用范围广等优点,因而被视为一种发展前景很好的疫苗形式。目前已对一些疾病模型基于复制子的治疗性和预防性疫苗进行了研究(涉及的对象包括病毒、肿瘤以及细菌毒素等),并对某些不足之处进行了改进。     

Adenovirus vector-mediated assay system for hepatitis C virus replication

The efficient delivery of the hepatitis C virus (HCV) RNA subgenomic replicon into cells is useful for basic and pharmaceutical studies. The adenovirus (Ad) vector is a convenient and efficient tool for the transduction of foreign genes into cells in vitro and in vivo. However, an Ad vector expressing the HCV replicon has never been developed. In the present study, we developed Ad vector containing an RNA polymerase (pol) I-dependent expression cassette and a tetracycline-controllable RNA pol I-dependent expression system. We prepared a hybrid promoter from the tetracycline-responsive element and the RNA pol I promoter. Ad vector particles coding the hybrid promoter-driven HCV replicon could be amplified, and interferon, an inhibitor of HCV replication, reduced HCV replication in cells transduced with the Ad vector coding HCV replicon. This is the first report of the development of an Ad vector-mediated HCV replicon system.     

Tetracycline-inducible packaging cell line for production of flavivirus replicon particles

We have previously developed replicon vectors derived from the Australian flavivirus Kunjin that have a unique noncytopathic nature and have been shown to direct prolonged high-level expression of encoded heterologous genes in vitro and in vivo and to induce strong and long-lasting immune responses to encoded immunogens in mice. To facilitate further applications of these vectors in the form of virus-like particles (VLPs), we have now generated a stable BHK packaging cell line, tetKUNCprME, carrying a Kunjin structural gene cassette under the control of a tetracycline-inducible promoter. Withdrawal of tetracycline from the medium resulted in production of Kunjin structural proteins that were capable of packaging transfected and self-amplified Kunjin replicon RNA into the secreted VLPs at titers of up to 1.6 x 10(9) VLPs per ml. Furthermore, secreted KUN replicon VLPs from tetKUNCprME cells could be harvested continuously for as long as 10 days after RNA transfection, producing a total yield of more than 10(10) VLPs per 10(6) transfected cells. Passaging of VLPs on Vero cells or intracerebral injection into 2- to 4-day-old suckling mice illustrated the complete absence of any infectious Kunjin virus. tetKUNCprME cells were also capable of packaging replicon RNA from closely and distantly related flaviviruses, West Nile virus and dengue virus type 2, respectively. The utility of high-titer KUN replicon VLPs was demonstrated by showing increasing CD8(+)-T-cell responses to encoded foreign protein with increasing doses of KUN VLPs. A single dose of 2.5 x 10(7) VLPs carrying the human respiratory syncytial virus M2 gene induced 1,400 CD8 T cells per 10(6) splenocytes in an ex vivo gamma interferon enzyme-linked immunospot assay. The packaging cell line thus represents a significant advance in the development of the noncytopathic Kunjin virus replicon-based gene expression system and may be widely applicable to the basic studies of flavivirus RNA packaging and virus assembly as well as to the development of gene expression systems based on replicons from different flaviviruses.     

昆津病毒复制子——一种新型病毒载体

病毒复制子 (Replicon) 是指来源于病毒基因组的能够自主复制的RNA分子,保留了病毒非结构蛋白基因,而结构蛋白基因缺失或由外源基因替代。昆津病毒 (Kunjun virus) 为黄病毒科黄病毒属成员,其复制子具有表达效率高、细胞毒性低、遗传稳定等特点,在病毒基因组复制调控机制、外源蛋白表达、新型疫苗和基因治疗等领域得到了广泛应用。以下就昆津病毒复制子系统的构建、特性及应用方面的研究进展作一综述。