靶向Wnt/β-catenin通路的溶瘤腺病毒携带抑癌基因TSLC1抑制肿瘤细胞增殖的研究

溶瘤病毒(oncolytic viruses)可选择性地感染肿瘤细胞并在其中复制,使宿主细胞裂解并在体内产生强烈的免疫应答反应,从而抑制或者杀死肿瘤细胞。因其特有的溶瘤性和靶向性,溶瘤病毒成为肿瘤基因治疗的热门领域之一。基于Wnt信号的肿瘤特异性,本研究使用Wnt信号启动子TCF/LEF结合位点序列,调控腺病毒早期基因E1A,并删除E1A基因序列上能与Rb蛋白结合的24 bp片段。将抑癌基因TSLC1插入腺病毒的E3区,形成重组腺病毒Ad.wnt-E1A(Δ24)-TSLC1。通过双荧光素酶报告系统、Western blot实验、MTT法、结晶紫染色法、Hoechst染色实验分别检测Wnt信号活性、肿瘤细胞的存活率和凋亡的变化情况。结果发现,肿瘤细胞较正常肝细胞具有较高的Wnt通路活性和病毒敏感性,其中重组病毒处理Hep G2后杀伤效果显著,并可通过Caspase通路诱导细胞凋亡,为肝癌的临床治疗提供参考。     

人肝癌靶向性CD80基因表达重组腺病毒载体的构建及鉴定

目的:构建人肝癌靶向性CD80基因重组腺病毒载体。方法:首先,从人基因组DNA中克隆AFP增强子、启动子,利用腺病毒穿梭质粒pShuttle和pShutte-CMV,采用AFP增强子替换CMV启动子,构建含有AFP启动子和增强子的穿梭质粒,命名为pShuttle-AFP。将人CD80基因克隆到pShuttle-AFP的AFP增强子和启动子之后,构建pShuttle-AFP-CD80质粒。再将其与腺病毒骨架质粒pAdEasy-1共转化E.coliBJ5183,利用同源重组构建腺病毒质粒pAd-AFP-CD80。以获得的重组子转染AD293细胞后制备重组腺病毒,并对重组的病毒进行鉴定和病毒滴度测定。结果:测序结果与Genebank中公布的AFP启动子、核心增强子和CD80基因序列相符。双酶切结果与预期结果相符。PacI酶切结果与目的结果一致。穿梭质粒pShutte-AFP-CD80和腺病毒质粒pAd-AFP-CD80经酶切和PCR鉴定均获得期望大小的目的片段。结论:成功的构建了人肝癌靶向性pAd-AFP-CD80腺病毒载体,为CD80基因在肝癌靶向性治疗的研究奠定了基础。     

杂合启动子HREAF的构建及其肝癌特异性分析

本研究将在几乎所有肝癌细胞中均有高特异性的杂合启动子HREAF用于构建肝癌特异性溶瘤腺病毒。根据献报道的缺氧应答元件(HRE)和人甲胎蛋白(AFP)核心启动子(AF0.3)基因序列,设计并合成2对引物,采用PCR方法从肝癌细胞基因组DNA中扩增获得大小分别约为560bp的HRE DNA片段和310bp的AF0.3DNA片段,连接到pGEM—T Easy载体进行测序,证明获得了HRE和AF0.3的基因片段。将HRE和AF0．3的PCR产物分别进行PstI和SspI酶切并末端补平后直接连接,将此约700bp的连接产物克隆到pGEM—T Easy载体进行测序,证明杂合启动子HREAF构建成功。将HREAF亚克隆至腺病毒穿梭载体pShuttle并在其后克隆入受其调控的腺病毒早期基因E1,构建成肝癌特异性溶瘤腺病毒穿梭载体pShuttle—HREAF—E1,经PCR及酶切鉴定。将pShuttle—HREAF—E1转染肺癌细胞株及AFP产量不等的不同人肝癌细胞株,经Ela的RT—PCR检测证实杂合启动子HREAF可调控目的基因在AFP产量不等的不同人肝癌细胞系中特异性高表达。杂合启动子HREAF及腺病毒穿梭载体pShuttle—HREAF—E1的构建为进一步研制肝癌特异性重组溶瘤腺病毒及其体内外肝癌特异杀伤作用的研究打下了基础。     

靶向Wnt信号的溶瘤腺病毒抑制肝癌干细胞研究

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是全球第五大癌症并成为癌症死亡的主要原因,传统治疗早期肝癌取得了一定的进展,但是癌症的复发、转移和耐药仍未得到根本解决,这些现象可通过癌症干细胞理论(cancer stem cell,CSC)进行解释.本研究通过悬浮富集培养的方法,获得了MHCC-97H细胞的三维立体球细胞(sphere cell),并检测其干细胞特性,通过删除5型腺病毒的E1A CR2区域24 bp碱基,并用Wnt活性转录元件TCF/TEF调控E1A基因表达,同时插入抗癌基因TSLC1,得到了双靶向溶瘤腺病毒Ad.wnt-E1A(△24 bp)-TSLC1,通过MTT、结晶紫染色实验、Hoechst、细胞划痕、蛋白质印迹技术、Transwell及免疫荧光技术检测重组病毒对肝癌类干细胞的EMT(epithelial-mesenchymal transition)转化、杀伤、凋亡以及迁移的作用.结果表明,悬浮富集培养的MHCC-97H sphere细胞具有自我更新、分化能力、静息性以及耐药性,高表达肝癌干细胞表面标志物(如CD133等),重组病毒处理后表现出明显的杀伤效果及抑制细胞迁移与侵袭的特性,靶向抑制MHCC-97H sphere细胞能力更强(P0.001),且重组病毒能有效诱导肝癌类干细胞通过caspase途径发生凋亡.因此,重组病毒Ad.wnt-E1A(△24 bp)-TSLC1有可能成为靶向肝癌干细胞的治疗药物,具有一定的临床应用前景.     

构建溶瘤腺病毒的策略

溶瘤腺病毒是通过遗传工程改造的腺病毒,具有溶细胞复制周期的特性和特异靶向肿瘤细胞和裂解肿瘤细胞的功能。溶瘤腺病毒通过复制、释放子代病毒感染邻近肿瘤细胞。现在对腺病毒生活周期的认识水平,可以对其基因组进行改造从而使其特异性裂解肿瘤细胞而不杀伤正常细胞,并且构建了多种溶瘤腺病毒。本文主要概述了溶瘤腺病毒的三种构建策略:剔除腺病毒在正常细胞中复制所必需而在肿瘤细胞中不需要的某些基因;利用肿瘤特异性启动子控制病毒复制所必需的基因;对腺病毒衣壳蛋白进行基因修饰,达到特异性结合肿瘤细胞的目的。     

溶瘤腺病毒的靶向性策略

溶瘤腺病毒靶向性研究主要集中在利用肿瘤专一性启动子控制腺病毒复制所必需的基因,以及删除或突变在正常组织中复制所必需而在肿瘤中复制所不需要的基因。该文介绍腺病毒载体的性质以及溶瘤腺病毒靶向性策略。     

双靶向溶瘤腺病毒MD55对肿瘤细胞与正常细胞的杀伤作用比较

应用分子克隆和同源重组技术构建双靶向溶瘤腺病毒MD55.分析MD55病毒在细胞中的复制能力,并用MTT和结晶紫方法检测MD55对肿瘤细胞和正常细胞生长的影响,West-ern印迹检测病毒感染后细胞中E1A蛋白和多聚ADP核糖聚合酶(PARP)片断的表达.结果显示,MD55能在MN/CA9阳性的肿瘤细胞SW620和OSRC-2中特异性表达E1A蛋白.并且在这些细胞中的复制能力和对这些细胞的杀伤性与对照病毒ZD55基本相同,而其在正常细胞中的复制能力很弱,对正常细胞的伤害很小;同时MD55可诱导肿瘤细胞SW620和OSRC-2的凋亡,而对正常细胞的凋亡无影响.实验结果表明双靶向溶瘤腺病毒MD55靶向性和安全性比单靶向病毒ZD55更高,有望成为一种很好的肿瘤靶向基因一病毒治疗载体.     

构建一种受hTERT启动子和miR-145双调控的更为安全的新型溶瘤腺病毒

目的:构建一种受人端粒酶逆转录酶(h TERT)启动子和mi R-145双调控的更加安全的条件复制型腺病毒。方法:在已构建的h TERT启动子调控早期复制必需基因E1A的条件复制型腺病毒Adzq11基础上,再将四个拷贝的mi R-145的靶序列加入到E1A的3'非翻译区,构建新型溶瘤腺病毒Adzq11-145T。应用Real-time PCR测定人非小细胞肺癌细胞A549和人胚肺成纤维细胞HLF中mi R-145的表达量;然后在这两株细胞中,分别转染Adzq11和Adzq11-145T对应的穿梭质粒及感染病毒本身,用Real-time PCR检测E1A表达量以测定调控效果;用病毒空斑单位法检测两种病毒的复制情况;用CCK8检测对A549和HLF细胞的杀伤作用。结果:构建的新型溶瘤腺病毒Adzq11-145T在HLF中复制量明显低于Adzq11,其E1A m RNA水平和杀伤效应也显著降低。而在A549中,Adzq11-145T在E1A表达、病毒复制和溶瘤能力方面较Adzq11均无显著降低。结论:成功构建出一种新的受转录和转录后水平双重调控的条件复制型腺病毒Adzq11-145T,它比仅加入h TERT启动子调控早期复制必需基因E1A的腺病毒Adzq11更加安全。     

表达双功能融合蛋白（sCAR-EGF）腺病毒载体的构建及其活性检测

为了提高腺病毒载体用于基因治疗的靶向性,采用PCR和体外连接的方法构建了柯萨奇病毒-腺病毒受体(Coxsackievirus-AdenovirusReceptor)胞外段sCAR和表皮生长因子(Epidermalgrowthfactor)EGF融合基因,然后将此融合基因插入穿梭质粒pDC315。利用Ad-MAX腺病毒系统,将重组质粒pDC315-sCAR-EGF与腺病毒骨架质粒pBHGloxΔE13cre共同转染AD-293细胞,成功包装出一种复制缺陷型腺病毒Ad5-CMV-sCAR-EGF。经PCR鉴定该病毒含有sCAR-EGF融合基因片段,Westernblotting证实该病毒能表达sCAR-EGF融合蛋白。体外试验证实该病毒感染细胞所产生的融合蛋白能够引导携带报告基因的腺病毒Ad5-CMV-luc高水平感染肿瘤细胞,为高水平表达EGFR的肿瘤的靶向性基因治疗提供了新的手段。     

转染E1B55K基因提高Hep2细胞包装肠腺病毒Ad41的能力

人F组腺病毒Ad40、Ad41难以在体外培养的细胞中传代,被称为难养腺病毒(Fastidious adenovirus).本研究观察了在Hep2细胞表达Ad41 E1B55K基因对Ad41复制的促进作用.从Ad41阳性粪便标本中用PCR的方法获得E1B55K基因,构建真核表达载体,转染Hep2细胞,筛选单克隆,用RT-PCR检测了E1B55K基因的表达.用引起293细胞完全CPE比较产毒量的方法对所得细胞克隆进行初步筛选,获得一株产毒相对较强的细胞Hep2-E1B#4.与对照细胞Hep2、Hep2-DNA3相比,等量Ad41接种Hep2-E1B#4产生的细胞病变效应(CPE)程度明显加深.用免疫细胞化学的方法测定产毒的感染滴度,等量Ad41接种后,Hep2-E1B#4产生的子代腺病毒滴度大于对照的9倍;半定量PCR测得Hep2-E1B#4子代病毒基因组拷贝数约为对照细胞的4倍.结果说明转染E1B55K基因促进了Ad41在Hep2细胞的复制,获得的Hep2-E1B#4细胞株可用于Ad41的分离、培养和体外扩增.     

人乳头瘤病毒6b型(HPV-6b)的上游调控区在大肠杆菌中也具有增强子样的效应

采用痘苗病毒7.5k、11k及N2启动子,以大肠杆菌β-半乳糖苷酶(β-lac)、氯霉素乙酰基转移酶(CAT)作为标记基因,构建了大肠杆菌增强子样序列的系列检测载体。采用上述检测载体发现人乳头瘤病毒6b(Human papillomavirus type 6b,HPV-6b)上游调控区(Upstream regulating region,URR)中540bp的Sau3A-Nar Ⅰ片段,在大肠杆菌中对痘苗病毒启动子控制的CAT基因的表达有明显的增强作用,可使基因表达提高4～5倍;对β-lac基因的表达可提高3～6倍。根据这一片段的插入方向增强基因表达水平有所不同。