腺相关病毒介导的小鼠Ⅸ因子在血友病B小鼠体内表达研究

通过重组HSV/AAV辅助病毒方法制备出高滴度(>10¹²)的重组AAV/mFⅨ病毒颗粒, 并注射到血友病B小鼠的后肢骨骼肌中, 获得了稳定的高水平小鼠Ⅸ因子表达(>370 ng/mL), 持续时间超过350 d. 治疗组小鼠体内的Ⅸ因子活性达到正常值的30%, 而且出血症状得到显著改善. 在小鼠血浆中未发现抗Ⅸ因子的中和抗体, 第1次注射后抗AAV抗体的水平也非常低. 重复注射AAV/mFⅨ病毒后, 不同剂量组的小鼠体内的抗AAV抗体出现了不同的结果. 组织分析结果证实了血浆中有功能的FⅨ因子确实来源于骨骼肌. 以上结果显示, AAV介导的基因转移是血友病B基因治疗的极有前途的方法.     

腺相关病毒介导的小鼠IX因子在血友病B小鼠体内表达研究

通过重组HSV/AAV辅助病毒方法制备出高滴度(>10~(12))的重组AAV/mFⅨ病毒颗粒,并注射到血友病B小鼠的后肢骨骼肌中,获得了稳定的高水平小鼠Ⅸ因子表达(>370ng/mL),持续时间超过350d。治疗组小鼠体内的Ⅸ因子活性达到正常值的30％,而且出血症状得到显著改善。在小鼠血浆中未发现抗Ⅸ因子的中和抗体,第1次注射后抗AAV抗体的水平也非常低。重复注射AAV/mFⅨ病毒后,不同剂量组的小鼠体内的抗AAV抗体出现了不同的结果。组织分析结果证实了血浆中有功能的FⅨ因子确实来源于骨骼肌。以上结果显示,AAV介导的基因转移是血友病B基因治疗的极有前途的方法。     

比较不同血清型AAV携带HBV基因组建立乙肝小鼠模型效果

近年来,用8型腺相关病毒携带1.3拷贝HBV(Hepatitis B virus)基因组建立的HBV持续感染小鼠模型受到越来越多的关注。本研究比较了除AAV8之外的其他4种血清型重组腺相关病毒(Recombinant adeno-associated virus,rAAV)建立乙肝小鼠模型效果。首先,将携带1.3拷贝ayw亚型HBV基因组的1型、2型、5型、8型、9型腺相关病毒分别以1×10~(11) vg/只(Viral genome,vg)的剂量尾静脉注射C57BL/6J小鼠;利用ELISA方法监测小鼠血清中HBeAg和HBsAg表达水平;用定量PCR方法检测小鼠血清和肝脏中HBV DNA拷贝数;用免疫组化方法检测小鼠肝脏中HBc Ag的表达;用HE染色检测小鼠肝脏病理变化。结果显示,在持续8周中,5组小鼠血清中都检测到HBeAg和HBsAg的表达,血清和肝脏中均检测到HBV DNA的存在。HBeAg、HBsAg、HBV DNA表达水平高低依次为AAV8AAV9AAV1AAV5AAV2。5组小鼠用免疫组化方法都检测到肝脏中HBcAg表达,HE染色病理检测均观察到不同程度的肝损伤。本研究扩大了能用于建立乙肝小鼠持续感染模型可选择的AAV载体种类,发现虽然AAV1、2、5、9的建模效果不如AAV8,但它们都可以介导建立持续感染的乙肝小鼠模型,建模效果依次为AAV8AAV9AAV1AAV5AAV2。其中AAV9介导的建模效果与AAV8载体最为接近,可以替代AAV8载体用于有效地建立HBV持续感染的小鼠模型。     

重组腺相关病毒(rAAV)介导的人凝血因子IX高活性突变衍生物在血友病B基因治疗研究中的应用

采用定点诱变技术,将R338A点突变引入人凝血因子Ⅸ基因,并构建于AAV载体上,以rHSV/AAV杂合辅助病毒系统介导制备rAAV-hFIX重组病毒,然后,经肌肉注射对血友病B小鼠进行治疗实验,观察该突变基因在小鼠体内的表达、活性以及机体对该突变衍生物的免疫反应与治疗效果.结果显示:(i)治疗小鼠体内可检测到hFIX-R338A突变衍生物的存在,并持续15周以上;(ii)突变衍生物hFIX-R338A在小鼠血浆中的凝血活性达(34.2±5.23)%,显著高于野生型Ⅸ因子凝血活性((14.27±3.4)%);(iii)治疗小鼠体内未检测到抗Ⅸ因子突变衍生物抗体的存在;(iv)未发现与治疗相关的局部及全身性毒副作用.提示:以AAV介导人凝血因子Ⅸ高活性突变衍生物hFLX-R338A基因治疗可能成为替代野生型Ⅸ因子进行血友病B基因治疗的一个更为有效的途径.     

重组腺相关病毒(rAAV)介导的人凝血因子Ⅸ高活性突变衍生物在血友病B基因治疗研究中的应用

采用定点诱变技术, 将R338A点突变引入人凝血因子Ⅸ基因, 并构建于AAV载体上, 以rHSV/AAV杂合辅助病毒系统介导制备rAAV-hFIX重组病毒, 然后, 经肌肉注射对血友病B小鼠进行治疗实验, 观察该突变基因在小鼠体内的表达、活性以及机体对该突变衍生物的免疫反应与治疗效果. 结果显示: (i)治疗小鼠体内可检测到hFIX-R338A突变衍生物的存在, 并持续15周以上; (ii)突变衍生物hFIX-R338A在小鼠血浆中的凝血活性达(34.2±5.23)%, 显著高于野生型Ⅸ因子凝血活性((14.27±3.4)%); (iii)治疗小鼠体内未检测到抗Ⅸ因子突变衍生物抗体的存在; (iv)未发现与治疗相关的局部及全身性毒副作用. 提示: 以AAV介导人凝血因子Ⅸ高活性突变衍生物hFIX-R338A基因治疗可能成为替代野生型Ⅸ因子进行血友病B基因治疗的一个更为有效的途径.     

基于TCID50检测AAV9载体制品感染性滴度的方法

目的:建立一种基于半数组织培养感染剂量(median tissue culture infective dose,TCID₅₀)检测9型腺相关病毒(adeno-associated virus type 9,AAV9)载体制品感染性滴度的方法。方法:利用含AAV2 rep和cap基因的1型单纯疱疹病毒(herpes simplex virus type1,HSV1)做为辅助病毒与梯度稀释的AAV9载体制品共同感染HEK-293细胞,培养48 h后用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)扩增AAV特异性反向末端重复序列(inverted terminal repeats,ITR),根据阳性及阴性感染孔数,利用Kärber法计算样品的TCID₅₀。结果:采用携带增强绿色荧光蛋白报告基因的AAV9载体制品确定辅助病毒HSV1-rc最佳感染复数(multiplicity of infection,MOI)为5,AAV9-101的感染性滴度为1.6×10⁹ TCID₅₀/mL。结论:对AAV9载体制品进行感染性滴度检测,且具有可重复性。     

利用多基因缺失型杆状病毒在昆虫细胞中生产腺相关病毒

腺相关病毒(adeno-associated virus, AAV)是基因治疗领域最常使用的病毒载体之一,产量低、成本高是该产业面临的关键瓶颈问题。本研究旨在基于多基因缺失型杆状病毒,建立双病毒感染昆虫细胞以生产AAV的技术体系。首先,进行AAV生产用多基因缺失型重组杆状病毒的构建和扩增,并检测杆状病毒滴度及其感染细胞的效果;然后,使用双杆状病毒共感染昆虫细胞,并优化感染条件;最后,基于优化条件进行AAV生产,并检测评估产量、质量等相关指标。结果表明,AAV生产用多基因缺失型杆状病毒滴度较野生型无差异,感染后细胞存活率下降明显减缓。使用双病毒路线进行AAV优化生产,Bac4.0-1的基因组滴度为1.63×10¹¹ VG/mL,Bac5.0-2的基因组滴度为1.02×10¹¹ VG/mL,较野生型产量分别提升了240%和110%。电镜下,3组均具有正常的AAV病毒形态,且转导活性相近。本研究建立了基于多基因缺失型杆状病毒感染昆虫细胞的AAV生产体系,显著提高了AAV产量,具有一定的应用价值。     

内含子在人凝血Ⅸ因子反转录病毒载体中的表达及剪接作用

构建了带有内含子的反转录病毒表达载体,研究内含子对hFⅨ的表达影响。反转录病毒载体经过PA317细胞包装后,稳定保留内含子是进一步研究内含子对hFⅨ表达影响的关键。首先构建了GlNaC－i－Ⅸ、GlNaC－i'-Ⅸ表达元件正向插入的反转录病毒载体。其中,GlNaC－i－Ⅸ带有源于IL－2的异源内含子,GlNaC－i'－Ⅸ带有来自hFⅨ自身的第一内含子;其中间部分顺序缺失,只包括剪接供体和剪接受体位点。用RT－PCR方法发现,反转录病毒介导基因转移的载体中的内含子都被剪切掉。为避免内含子的剪切,又构建了表达元件反向插入的反转录病毒载体GlNaC－i'－ⅨR、GlNaPAi'ⅨBAM。用同样的方法证明,反向插入载体中的内含子被保留下来。证明表达元件反向插入的反转录病毒载体可以得到稳定的含有内含子的表达载体,ELISA检测证明内含子能提高hFⅨ表达。为进一步提高hFⅨ在体外细胞和体内的表达水平提供依据。     

腺病毒、腺相关病毒载体转导心肌细胞的研究

目的和方法：构建含人β2肾上腺素能受体（β2－AR）基因的重组腺病毒(rAd) 和腺相关病毒（rAAV),并感染体外培养的心肌细胞,检测目的基因在心肌细胞内的表达。结果：RT－PCR检测结果显示感染的心肌细胞均表达人β2-ARmRNA,western印迹杂交显示感染的心肌细胞可表达人β2－AR蛋白;放射性配基检测表明两种重组病毒感染的心肌细胞的β－AR密度无明显差异（P＞0．05）,但均高于对照组（P＜0．01）。结论：腺相关病毒（AAV）载体与腺病毒载体均中有效的转染心肌细胞并使目的基因表达。     

大鼠瘦素基因重组腺相关病毒的构建及在原代神经元细胞中的过表达

目的构建携带大鼠瘦素(leptin)基因的重组腺相关病毒(adeno-associated virus,AAV),并鉴定其在原代鼠神经元细胞中介导的瘦素过表达,为肥胖症基因治疗研究奠定实验基础。方法提取大鼠脂肪组织总RNA,利用RT-PCR技术,获取目的基因瘦素cDNA,通过重组DNA技术,得到瘦素cDNA与pGEM-T载体的重组质粒,阳性重组子用PCR及测序分析鉴定。用Spe I和EcoR V双酶切将pGEM-Leptin中的瘦素基因片段切出,再克隆到AAV2表达质粒pTR-UF22中,构建瘦素重组AAV2载体pAAV2-CBA-leptin。以pDG作为辅助质粒用HEK293细胞包装AAV2-CBA-Leptin,并用一步重力流柱法纯化病毒,由荧光定量PCR测定病毒基因组DNA的拷贝数即为病毒滴度。然后将AAV2-CBA-Leptin及对照病毒AAV2-CBA-EGFP感染大鼠原代神经元细胞,分别用免疫染色和Western blotting鉴定外源基因在神经元的表达。结果测序证实瘦素基因与GenBank提供的原始序列完全一致。重组载体经酶切鉴定与预期结果完全一致,HEK293细胞包装病毒效果良好,得到滴度为1.5×1012vg/mL纯化的重组瘦素病毒AAV2-CBA-Leptin。Western blotting检测显示AAV2-CBA-Leptin能介导瘦素在大鼠神经元细胞中过表达,并随着病毒量的增加而增强。AAV2-CBA-EGFP感染鼠神经元细胞5d后95%左右的细胞有明显的绿色荧光,免疫染色和DAPI核酸染色显示荧光细胞均为神经元而神经胶质细胞无荧光。结论成功构建并包装了瘦素重组AAV2病毒并可介导瘦素在神经元细胞中高效、特异表达,从而为研究瘦素在中枢神经系统控制体重和糖尿病等方面的功能及基因治疗研究打下基础。     

AAV介导的H7N9单克隆抗体在体内高效表达

2013年,我国安徽、上海两地暴发了甲型流感病毒H7N9感染,造成了巨大的生命财产损失。至今仍无可用H7N9疫苗上市。近来,研究人员鉴定了多株H7N9中和抗体。但由于抗体在体内半衰期较短,限制了其作为长效预防手段控制H7N9感染的作用。AAV(Adeno-associated virus)作为基因治疗载体,具有低免疫原性的特征,并可介导外源基因在体内长期稳定表达。本实验中,我们利用重组AAV介导H7N9的两种单克隆中和抗体HNIgGD5和HNIgGH8在体内长期高水平表达以预防H7N9的感染。结果显示,我们所构建的重组AAV-抗体表达系统可以在细胞水平和实验动物体内介导病毒中和抗体高水平表达。其中在小鼠体内HNIgGD5表达量达到199.9μg/mL,HNIgGH8高达430.9μg/mL。这将为利用中和抗体预防H7N9感染提供新策略。尤其是对于疫苗非适用人群,如免疫缺陷患者、老人、儿童和孕妇等预防流感入侵具有重要意义。     

腺相关病毒与人多药耐药基因重组载体的构建及在NIH3T3细胞中的表达

腺相关病毒 (adeno- associated virus,AAV)属细小病毒科 ,是一种最小的动物病毒 .具有其他病毒载体所没有的优点 ,在基因治疗中日益受到瞩目 .以 AAV的一种多克隆载体为基础 ,构建了携带 MDR1基因的重组腺相关病毒载体 (r AAV- MDR1 ) ,经 2 93细胞包装成重组病毒 .将重组质粒、重组病毒分别转染和感染 NIH3T3细胞 ,用 PCR和 MTT法检测了人 MDR1基因的转导及表达 .为 MDR1基因用于临床和腺相关病毒载体在基因治疗中的应用提供了依据     

一种包装AAV2/5的重组单纯疱疹病毒的构建

为了得到一种可以包装AAV2/5和表达绿色荧光蛋白的重组单纯疱疹病毒,设计并构建了一个由AAV2rep基因和AAV5cap基因嵌合而成的rep2cap5基因,然后,利用一套携带HSV1基因组的粘粒系统(cos6、cos28、cos14、cos56、cos48),将rep2cap5基因插入cos6粘粒上HSV1基因组片段的UL2基因中,而将EGFP的表达单位插入cos56粘粒上HSV1基因组片段的UL44基因中,用这2个重组粘粒与其它3个粘粒(cos14、cos28、cos48)共转染BHK-21细胞获得了重组病毒HSV1-r2c5-EGFP并进行了空斑纯化。HSV1-r2c5-EGFP病毒能够在BHK-21细胞连续传代,并且可以观察到几乎所有的感染细胞都能产生绿色荧光。用PCR方法以及Southern杂交方法表明所获得的HSV1-r2c5-EGFP中携带有rep2cap5基因,用HSV1-r2c5-EGFP感染携带报告基因LacZ的AAV载体细胞株,获得了具有感染性的重组AAV2/5-LacZ。结果表明,所获得的重组单纯疱疹病毒HSV1-r2c5-EGFP可提供AAV2/5载体包装所需的全部辅助功能,是一种能简便、高效制备重组AAV2/5病毒的通用性辅助病毒。     

用腺相关病毒载体介导人血管内皮生长因子受体KDR胞外区基因的有达

新生血管大量形成在实体瘤的生长和转移中起着关键的作用。血管内皮生长因子 (VEGF)是介导肿瘤血管生成的最主要因素。从原代培养的人脐静脉血管内皮细胞 (HUVEC)提取细胞总RNA ,采用逆转录PCR(RT PCR)方法得到VEGF受体KDR胞外区cDNA片段。将获得的受体基因克隆到AAV基因治疗载体pSNAV中 ,得到重组质粒pSNAV KDR。重组质粒转染BHK细胞 ,加入辅助病毒后 ,获得了表达目的蛋白的重组AAV。重组病毒表达的KDR在体外实验中具有与VEGF结合的活性。在体内实验中 ,重组AAV感染的黑色素瘤细胞在小鼠中形成肿瘤的血管化程度明显低于对照组。     

含HIV-1 gag、gagV3基因的重组腺病毒伴随病毒的构建及其免疫原性的研究

将HIV－1中国株42（B亚型）gag基因及gag与gp120 V3区的嵌合基因gag V3插入腺病毒伴随病毒（AAV）表达载体（pSNAV）质粒中,构建重组质粒pSNAV-gag及pSNAV-gagV3;采用脂质体转染的方法分别将重组质粒转入BHK细胞,G418筛选得到转入重组质粒并能表达外源基因的细胞系,命名为BHK－gag及BHK－gagV3。用具有重组腺病毒伴随病毒（rAAV）包装功能的一种重组单纯疱疹病毒（rHSV）分析感染这两株细胞系,纯化后得到rAAV,电镜观察可见到大量实心病毒颗粒,核酸杂交检测重组病毒滴度达到10^12病毒颗粒／ml,重组病毒感染293细胞,ELISA检测有gag及gagV3基因的表达。用重组病毒免疫Balb/C小鼠,检测抗体及细胞免疫水平,证明重组病毒可以在小鼠体内诱导产生细胞及体液免疫。     

携带小鼠白介素-4截短型突变体基因的5型腺相关病毒载体的构建及外源蛋白的体外表达

目的:制备携带碳端结构域缺失的小鼠白介素-4(Interleukin-4,IL-4)基因突变体的5型重组腺相关病毒(recombinant adeno-associated virus, r AAV)并在细胞水平检测其介导的外源蛋白表达情况。方法:通过分子克隆技术构建携带小鼠IL-4碳端22个氨基酸缺失的突变体的表达质粒pSNAV-mIL-4ΔC22,三质粒共转染法制备重组的5型AAV病毒,体外感染人支气管上皮样细胞系16HBE和BEAS-2B,并通过Western blot和ELISA检测外源蛋白表达。结果:DNA测序表明构建的小鼠IL-4碳端第118位氨基酸位点处截短的突变体基因表达序列正确无误,制备的重组病毒载体r AAV5-mIL-4ΔC22滴度约为3×10~(11)vg/m L。r AAV5-GFP感染16HBE和BEAS-2B细胞后36小时开始可见持续稳定的荧光蛋白表达,重组病毒r AAV5-mIL-4ΔC22感染16HBE和BEAS-2B细胞后外源蛋白在培养上清中呈分泌型表达。结论:本研究成功构建了携带小鼠IL-4碳端结构域缺失型突变体的AAV表达质粒并制备了重组病毒r AAV5-mIL-4ΔC22,该病毒可有效转染16HBE和BEAS-2B细胞并介导外源基因分泌表达截短型小鼠IL-4突变体蛋白。     

化学修饰的重组腺相关病毒载体

重组腺相关病毒(Recombinant adenovirus-associated virus,rAAV)载体源于腺相关病毒(Adeno-associated virus,AAV),以其无致病性、低免疫原性、可定点整合及在宿主细胞内长期表达等优势,广泛应用于肿瘤和遗传疾病等基因治疗研究,被视为最有前途的基因治疗载体之一。但是人体内广泛存在AAV中和抗体,以及rAAV对体内特定组织或细胞的靶向性欠理想,限制了其在临床上的应用。经化学修饰的rAAV可以抵御血清中和抗体,提高转导靶向性,还可实现rAAV体内动态监测,这为解决当前rAAV载体的问题提供了新的思路和方法。本文对化学修饰的rAAV展开系统阐述,并对其未来发展趋势作出展望。     

Tet-On调控HSVtk表达的重组腺相关病毒载体的构建和感染活性的检测

构建含有Tet基因调节系统及自杀基因HSVtk的重组腺相关病毒载体pAAV TRE HSVtk Tet_On ,并使用PCR技术和限制性内切酶消化进行鉴定。用构建好的重组质粒分别与辅助质粒pAAV_RC、pHelper以磷酸钙共沉淀法转染HEK2 93细胞,进行病毒包装后得到了AAV TRE HSVtk Tet_On重组腺相关病毒,以氯化铯密度梯度离心对包装好的病毒进行纯化。用纯化后的重组腺相关病毒感染乳腺癌细胞株MCF_7后,斑点杂交检测结果显示,HSVtk基因整合进入MCF_7细胞基因组中。有感染活性的重组腺相关病毒能将目的基因转移到宿主细胞中,在Dox诱导下,GCV对AAV感染的MCF_7细胞具有明显的杀伤作用。     

L6565小鼠白血病病毒诱发小鼠白血病

为探讨病毒与白血病发生的关系,我们用L6565小鼠白血病病毒（L6565MLV）悬液感染乳鼠,每周观察小鼠的发病情况及病理变化,并用逆转录一聚合酶链反应（RT－PCR）动态检测小鼠体内病毒核酸的分布,结果发现：小鼠感染病毒后3－5周,其脾脏和淋巴结呈早期白血病的病理改变,至第10－12周小鼠发生淋巴细胞白血病,表现出耸毛、活动减少、腹膨胀等症状。病毒核酸于感染后第2周首先在小鼠胸腺、脾脏检测到,随时间延长,病毒核酸广泛分布在外周血、胸腺、脾脏、淋巴结等多种脏器组织中。本实验表明L6565小鼠白血病病毒可诱发小鼠白血病,其机制可能与病毒促使淋巴细胞向白血病细胞转化有关。     

腺病毒相关病毒载体的研究进展

实现基因治疗的关键在于目的基因的高效转移并适度表达,这将直接影响其治疗的效率和安全性。因此,探寻理想的基因转移载体显得尤为重要。腺病毒相关病毒（adeno-associated virus,AAV）是一种缺陷型的单链DNA病毒,既可以转染分裂细胞又可以转染非分裂细胞。AAV在宿主体内以定向整合的方式存在,AAV重组体在细胞内能长期稳定地表达,且在体内不引起明显的病理变化,表明AAV作为基因治疗的载体是安全、有效和可行的。