携带靶向性可调控自杀基因的重组相关腺病毒载体的构建及其活性检测

目的:构建携带受Tet-On以及VEGF启动子双调控自杀基因HSVtk的重组腺相关病毒载体,研究其在乳腺癌细胞MCF-7中的可调控表达.方法:用PCR方法扩增VEGF启动予,将其插入pAAV/TRE/HSVtk/Tet-On中形成重组载体pAAV/VEGF/TRE/HSVtk/Tet-On质粒.进行病毒包装后得到了rAAV/VEGF/TRE/HSVtk/Tet-On重组腺相关病毒.用重组腺相关病毒感染乳腺癌细胞株MCF-7和正常乳腺HBL-100细胞,用MTT法及RT-PCR检测在Dox诱导下,GCV对rAAV感染的MCF-7细胞和HBL-100细胞的杀伤作用以及HSVtk基因在MCF-7细胞内的表达情况.结果:在rAAV+Dox+GCV组,GCV对rAAV感染的MCF-7细胞的杀伤作用明显高于rAAV+Dox组,rAAV+Dox组以及HBL-100组,并且RT-PCR结果显示经Dox诱导HSVtk表达较明显.结论:成功构建了携带双调控自杀基因的重组腺相关病毒载体,该病毒载体能有效的感染乳腺癌细胞MCF-7,并能联合GCV治疗,抑制肿瘤细胞生长,而且具有靶向性.     

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。     

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     

大鼠bcl-x_L cDNA的克隆和高滴度重组bcl-x_L腺相关病毒的制备

 以RT PCR法从大鼠脑组织中克隆bcl XL 基因 ,将其定向插入带rep cap基因和neu基因的三功能腺相关病毒 (AAV)载体 ,转染HeLa细胞并以G4 18筛选 ,然后用腺病毒感染筛选后的细胞克隆 ,包装成重组腺相关病毒 .用带rep cap基因的C12细胞筛选和滴定产生重组腺相关病毒的细胞克隆 ,粗制细胞裂解物中病毒滴度最高只有 3× 10 5IU ml.从产病毒量较高的克隆大量制备重组病毒 ,经肝素柱高压液相亲和层析法纯化、浓缩病毒后获得了高达 4× 10 11IU ml的重组病毒 .为研究脑缺血动物模型中BCL XL 的抗脑细胞凋亡作用打下了基础     

大鼠bcl-x_L cDNA的克隆和高滴度重组bcl-x_L腺相关病毒的制备

以RT PCR法从大鼠脑组织中克隆bcl XL 基因 ,将其定向插入带rep cap基因和neu基因的三功能腺相关病毒 (AAV)载体 ,转染HeLa细胞并以G4 18筛选 ,然后用腺病毒感染筛选后的细胞克隆 ,包装成重组腺相关病毒 .用带rep cap基因的C12细胞筛选和滴定产生重组腺相关病毒的细胞克隆 ,粗制细胞裂解物中病毒滴度最高只有 3× 10 5IU ml.从产病毒量较高的克隆大量制备重组病毒 ,经肝素柱高压液相亲和层析法纯化、浓缩病毒后获得了高达 4× 10 11IU ml的重组病毒 .为研究脑缺血动物模型中BCL XL 的抗脑细胞凋亡作用打下了基础     

携带Bclxl基因的重组腺相关病毒的制备和鉴定

目的:制备携带Bclxl基因的重组腺相关病毒,并鉴定其感染细胞有效性。方法:抽提BALB/c小鼠脾脏总RNA,通过RT-PCR获得cDNA,然后设计引物通过PCR获得Bclxl基因的编码序列。将得到的Bclxl编码序列插入腺相关病毒质粒pAAV-MCS中的多克隆位点,从而构建出重组腺相关病毒质粒pAAV-Bclxl。将质粒转染细胞后使用Western Blot和流式分析检测Bclxl蛋白的表达。进一步包装制备了携带Bclxl基因的重组腺相关病毒颗粒,用其感染HT1080细胞后用流式细胞仪分析了感染前后细胞中Bclxl基因的表达情况。结果:质粒转染后细胞中Bclxl蛋白的表达水平显著高于转染前,病毒感染后细胞中Bclxl蛋白的表达水平显著高于感染前。结论:携带Bclxl基因的重组腺相关病毒颗粒包装成功,能高效感染细胞,为后续的遗传改造树突细胞打下了基础。     

新型重组AAV5/5载体及包装系统

本研究组建了一种可用于规模化生产的以重组单纯疱疹病毒为辅助病毒的AAV5/5载体包装系统。首先,将5型腺相关病毒 (AAV5) 的rep和cap基因插入I型单纯疱疹病毒 (HSV-1) 基因组非必需基因UL2中,获得重组病毒rHSV1-rep5cap5。其次,构建一种携带AAV5 ITR的通用型载体质粒pAAV5neo,将报告基因EGFP插入pAAV5neo中,得到pAAV5neo-EGFP质粒。将pAAV5neo-EGFP质粒导入BHK-21细胞,用G418选择培养,挑选出表达EGFP并在重组病毒rHSV1-rep5cap5感染下能高效产生rAAV5/5-EGFP的单克隆载体细胞株C020。用rHSV1-rep5cap5感染C020细胞制备rAAV5/5-EGFP,用“氯仿处理-聚乙二醇/氯化钠-氯仿抽提”方法粗纯化rAAV5/5-EGFP。用100 kDa分子量截流超滤方法进一步纯化和浓缩,获得高纯度的rAAV5-EGFP。SDS-PAGE电泳分析可见3条特征性外壳蛋白带。电镜分析显示病毒颗粒以实心颗粒为主。用rAAV5/5-EGFP病毒按1×105 vg/cell感染体外培养的HEK293细胞,可见30％细胞呈现绿色荧光。本研究提出了一种高效AAV5/5载体生产系统和纯化方法,为重组AAV5载体的进一步应用提供了基础。     

表达分泌型脑源性神经营养因子的腺相关病毒载体的构建及其表达的检测

采用PCR和体外连接的方法构建了带有信号肽的脑源性神经营养因子(BDNF)的融合基因, 将此基因插入到腺相关病毒载体穿梭质粒pSNAV, 然后用重组质粒pSNAV-Ig-BDNF转染包装细胞, 筛选出永久细胞株后, 用携带腺相关病毒rep及cap基因的单纯疱疹病毒超感染包装细胞, 成功包装出含有目的基因的一型血清型腺相关病毒。经PCR鉴定该病毒含有目的基因片段, 被该病毒感染的细胞裂解液经Western blotting 证实有BDNF表达, 其培养液经ELISA检测证实含有高水平的BDNF蛋白。该病毒与小量的非复制型腺病毒Ad-null联合应用时, 其BDNF蛋白的表达水平显著提高。可弥补腺相关病毒起效慢、对细胞转导效率低的弱点, 为今后应用AAV作基因治疗提供了实验证据。     

表达分泌型脑源性神经营养因子的腺相关病毒载体的构建及其表达的检测

采用PCR和体外连接的方法构建了带有信号肽的脑源性神经营养因子(BDNF)的融合基因, 将此基因插入到腺相关病毒载体穿梭质粒pSNAV, 然后用重组质粒pSNAV-Ig-BDNF转染包装细胞, 筛选出永久细胞株后, 用携带腺相关病毒rep及cap基因的单纯疱疹病毒超感染包装细胞, 成功包装出含有目的基因的一型血清型腺相关病毒。经PCR鉴定该病毒含有目的基因片段, 被该病毒感染的细胞裂解液经Western blotting 证实有BDNF表达, 其培养液经ELISA检测证实含有高水平的BDNF蛋白。该病毒与小量的非复制型腺病毒Ad-null联合应用时, 其BDNF蛋白的表达水平显著提高。可弥补腺相关病毒起效慢、对细胞转导效率低的弱点, 为今后应用AAV作基因治疗提供了实验证据。     

利用BmNPV-家蚕表达系统包装重组腺相关病毒2型（rAAV2）研究

腺相关病毒（adeno-associated virus,AAV）是基因治疗中最常用的病毒载体之一,目前用于基因治疗的AAV多利用苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒表达系统（AcMNPV-sf9）包装,但较高的包装成本限制了AAV在基因治疗中的广泛应用。家蚕杆状病毒表达系统与AcMNPV-sf9系统相比,具有包装量更高、成本更低的优势,因此更适用于包装重组腺相关病毒（recombinant adeno-associated virus,rAAV）。首先,将AAV2功能基因cap和rep进行序列优化后合成,克隆到杆状病毒转移载体pVL1393上,将增强型绿色荧光蛋白（enhanced green fluorescent protein,EGFP）基因和荧光素酶（luciferase,Luc）基因分别作为报告基因克隆到含有巨噬细胞病毒IE（cytomegalovirus-IE,CMV-IE）启动子的病毒转移载体pVL1393-ITRs-MCS上。随后,将构建好的转移载体分别与缺陷型家蚕杆状病毒reBmBac共转染BmN细胞系,获得分别重组有cap、rep和报告基因的家蚕杆状病毒（Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV）。再将纯化的重组病毒（reBm-Cap2、reBm-Rep2）与reBm-EGFP、reBm-Luc分别混合后感染家蚕,收获其表达产物,纯化得到含有目的基因的rAAV病毒。利用rAAV病毒感染哺乳动物细胞后,通过检测EGFP、Luc的表达状态来验证rAAV包装成功与否。结果显示,利用家蚕杆状病毒系统成功包装了rAAV2,并且在哺乳动物细胞中实现了报告基因的表达。     

受强力霉素调节的自杀基因表达载体系统的构建和在乳腺癌细胞株(MCF-7)的表达

自杀基因治疗是恶性肿瘤基因治疗中最常用的途径之一,以递转录病毒载体-pRevTRE为基础进行载体构建,首先使用PCR技术对单纯疱疹病毒胸苷激酶基因（HSVtk)进行扩增,将HSVtk基因插入到pRe-vTRE,形成重组载体pRevTRE/HSVtk,用磷酸钙共沉淀法,经过两轮转染,分别将pRevTRE/HSVtk和pRevTet-On质粒导入乳腺癌细胞株（MCF-7）经过潮霉素B（HygromycinB)和G418筛选,建立了一株稳定的受四环素衍生物-强力霉素（Doxycycline,Dox)调控,表达HSVtk基因产物的人乳腺癌细胞株MCF/TRE/tk/Tet-On,HSVtk基因表达产物可以将无毒性的药物前体Ganciclovir(GCV)转变成一种有毒的代谢产物,从而杀死乳腺癌细胞株（MCF-7）,达到基因治疗的目的。     

过表达Lin28a/Lin28b对let-7家族活性的影响

研究在HeLaS3细胞中过表达Lin28a/Lin28b对let-7家族miRNA表达水平和活性的影响。首先,构建Lin28a和Lin28b的表达载体pAAV2neo-Lin28a和pAAV2neo-Lin28b,分别转染HeLaS3细胞并筛选获得Lin28a和Lin28b的稳定表达细胞株HeLaS3/pAAV2neo-Lin28a和HeLaS3/pAAV2neo-Lin28b。然后,以pAAV2neo-Gluc-(Fluc)为基本骨架,构建并获得检测let-7家族miRNA活性的8种质粒型载体,并包装为相应的重组腺相关病毒(Recombinant adeno-associated virus,rAAV),作为检测miRNA靶序列介导的转录后抑制活性的传感器,命名为Asensor。在此基础上,以HeLaS3细胞为对照,用Western blot检测HeLaS3/pAAV2neo-Lin28a和HeLaS3/pAAV2neo-Lin28b细胞中Lin28a和Lin28b表达水平,用QRT-PCR测定let-7家族各成员表达水平,用Asensor检测let-7家族各成员活性。Western blot结果显示,HeLaS3/pAAV2neo-Lin28a和HeLaS3/pAAV2neo-Lin28b均能有效地表达Lin28a和Lin28b蛋白;QRT-PCR检测结果显示,相比于HeLaS3细胞,HeLaS3/pAAV2neo-Lin28a细胞中let-7家族各成员表达水平都下降(除let-7e外),但不同成员下降幅度存在差异;Asensor检测结果显示,let-7家族所有成员活性水平都下降,但不同成员下降幅度也存在差异,且同一成员活性水平与表达水平及其下降趋势也不一致。相比于HeLaS3细胞,HeLaS3/pAAV2neo-Lin28b细胞中let-7家族成员的表达和活性水平均明显下降,但表达水平的下降幅度比HeLaS3/pAAV2neo-Lin28a细胞大,而活性的下降幅度却与之相近。本研究建立了一种检测和比较miRNA靶序列介导的转录后抑制活性的方法,首次研究了过表达Lin28a和Lin28b对细胞中的let-7家族miRNA活性影响,并发现Lin28a和Lin28b对let-7家族miRNA表达水平的影响和对其相应活性的影响不一致性,说明在检测miRNA表达水平的同时检测miRNA活性能更全面揭示miRNA的调节功能,为进一步研究let-7家族的调控机制奠定了基础。     

Simple and fast method to test the receptor for advanced glycosylated endproducts (RAGE) for its tumor suppressive potential using the Tet-On system

The Tet gene expression system, that allows tightly controlled gene expression in response to doxycycline, was applied to analyze the influence of the receptor for advanced glycosylation endproducts (RAGE) on the growth of 293 cells in semi-solid medium. Establishing a Tet-On gene expression system involves two consecutive stable transfections. Here, we describe an alternative procedure to obtain a Tet-On gene expression system in a single transfection step for the use in tumor biology. The plasmids necessary for the regulated expression of RAGE together with the selectable marker plasmid were cotransfected in a molar ratio of 6:1. After aminoglycoside selection, 29 clones were analyzed using PCR revealing 8 colonies to be double stably transformed. Subsequent Western blot analysis showed inducible expression in 7 cell lines. Applying the one step protocol, the entire Tet-On expression system could be completed in half of the time required for the original two step method. The generated 293 double stable cells were used in the clonogenic assay for the testing of the tumor suppressive potential of RAGE.     

Receptor Research: The Past,the Present and the Outlook

Abstract

The Tet gene expression system, that allows tightly controlled gene expression in response to doxycycline, was applied to analyze the influence of the receptor for advanced glycosylation endproducts (RAGE) on the growth of 293 cells in semi-solid medium. Establishing a Tet-On gene expression system involves two consecutive stable transfections. Here, we describe an alternative procedure to obtain a Tet-On gene expression system in a single transfection step for the use in tumor biology. The plasmids necessary for the regulated expression of RAGE together with the selectable marker plasmid were cotransfected in a molar ratio of 6:1. After aminoglycoside selection, 29 clones were analyzed using PCR revealing 8 colonies to be double stably transformed. Subsequent Western blot analysis showed inducible expression in 7 cell lines. Applying the one step protocol, the entire Tet-On expression system could be completed in half of the time required for the original two step method. The generated 293 double stable cells were used in the clonogenic assay for the testing of the tumor suppressive potential of RAGE.     

Retro-Tet:一种基于逆转录病毒的诱导性基因表达系统

 Retro Tet基因表达系统是一种新型的高效、稳定、无毒、具有严密开 关功能的可诱导性真核细胞基因表达系统 .该系统兼备了逆转录病毒基因表达系统和Tet off Tet on基因表达系统的优点 ,在稳定表达细胞系的筛选、基因的表达与调控及基因功能研究等方面得到了成功的应用 ,同时也为基因治疗提供了一种理想的基因载体系统     

Activation of cytotoxic T lymphocytes against CML28-bearing tumors by dendritic cells transduced with a recombinant adeno-associated virus encoding the CML28 gene

Induction of anti-tumor immune responses by dendritic cells (DCs) transduced with a recombinant adeno-associated virus type 2 (rAAV2) encoding tumor antigens is considered a promising approach for cancer vaccine development. CML28, a novel antigen with the properties of cancer/testis (CT) antigens, is an attractive target for antigen-specific immunotherapy. Here we investigated the feasibility of inducing CML28-specific cytotoxic T lymphocyte (CTL) responses using DCs transduced with the rAAV2 vectors containing the CML28 gene (rAAV/CML28). Using an adenovirus-free packaging system, rAAV/CML28 was generated. The transduction efficiency of rAAV/CML28 in DCs increased in a multiplicity of infection (MOI)-dependent manner. The rAAV/CML28 transduction did not impair DC maturation, but even enhanced the CD80 expression. The rAAV/CML28-transduced DCs induced CML28-specific CTLs which exhibited a MHC class I-mediated antigen-specific lytic activity against CML28-bearing tumor cell lines (HepG2 and MCF-7) as well as the primary leukemia blasts. These findings suggest that rAAV/CML28-transduced DCs vaccine may serve as a feasible approach for the treatment of CML28-associated cancers.     

Generation and characterization of a Tet-On (rtTA-M2) transgenic rat

Background  

The tetracycline-inducible gene regulation system is a powerful tool that allows temporal and dose-dependent regulation of target transgene expression in vitro and in vivo. Several tetracycline-inducible transgenic mouse models have been described with ubiquitous or tissue-specific expression of tetracycline-transactivator (tTA), reverse tetracycline-transactivator (rtTA) or Tet repressor (TetR). Here we describe a Tet-On transgenic rat that ubiquitously expresses rtTA-M2 driven by the murine ROSA 26 promoter.