靶向肿瘤治疗的腺相关病毒载体

靶向性是肿瘤治疗取得成功的关键因素。病毒载体用于治疗肿瘤的过程中必须要求特异性作用于肿瘤细胞的同时降低对正常细胞的毒性。腺相关病毒(adeno-associated virus,AAV)较其他病毒载体具有免疫原性小、宿主范围广和介导基因可长期表达等优点,因此得到了广泛的应用。然而,AAV载体针对肿瘤的靶向性一直是近年研究的热点和难点。现就AAV载体治疗肿瘤的概况和靶向策略以及其安全性等方面作一综述。     

基于腺相关病毒的多手段联合肿瘤治疗策略

腺相关病毒(adeno-associated virus,AAV)本身具有抗肿瘤活性,以其为基础构建的重组腺相关病毒(rAAV)作为肿瘤基因治疗载体已应用于临床试验研究。与其他的药物一样,单一的AAV基因药物,可能无法对肿瘤这一多基因、多步骤的复杂疾病发挥有效的治疗作用。国内外实验研究发现,多种化疗药物和放疗手段,不但可以提高rAAV载体的基因表达效率,也能促进AAV病毒本身的复制;反过来,AAV可以提高肿瘤细胞对放化疗的敏感性。联合AAV与其他的肿瘤治疗策略将有助于优化肿瘤治疗效果。     

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。     

含人β-内啡呔融合基因的腺病毒/腺相关杂合病毒载体的构建与鉴定

目的:构建含人β-内啡呔融合基因的腺病毒腺相关杂合病毒。方法:构建腺病毒穿梭质粒pDC312-DTREE,与骨架质粒共转染HEK293细胞,细胞内同源重组包装出腺病毒腺相关杂合病毒。PCR法鉴定病毒及TCID50法测定病毒滴度。杂合病毒感染NIH3T3细胞观察转基因的表达,ELISA法测定表达产物浓度。结果:穿梭质粒pDC312-DTREE经限制性核酸内切酶AatII及NotI酶切结果正确。PCR鉴定结果表明病毒DNA内有人β-内啡呔DNA序列,且无野生型病毒的污染,病毒滴度为1.29×1010PFUml。病毒感染细胞后第3d,细胞培养液内有高浓度的β-内啡呔。结论:成功构建了含人β-内啡呔融合基因的腺病毒腺相关杂合病毒,为进行下游相关研究奠定了基础。     

重组腺相关病毒介导的RNAi靶向治疗作用研究

目的:采用前期成功构建的靶向沉寂CDK2基因的重组腺相关病毒r AAV-sh RNA-CDK2转染人肝癌Hep G2细胞,研究其对人肝癌细胞增殖的抑制作用。方法:取人肝癌Hep G2细胞于裸鼠前肢腋下接种,构建裸鼠皮下移植瘤模型,将成瘤裸鼠随机分为三组:肿瘤组、NC对照组、r AAV-sh RNA-CDK2给药组。各试验组均通过尾静脉注射给药,每隔五天用游标卡尺测量肿瘤的长径(a)、短径(b),计算肿瘤体积。根据每组裸鼠移植瘤体积的平均值,绘制移植瘤生长曲线。于给药24 h后处死,称取瘤重,计算抑瘤率,应用实时荧光定量PCR和Western blot方法检测各组肝癌组织中CDK2基因m RNA和蛋白的表达量,观察r AAV-sh RNA-CDK2对肝癌组织CDK2表达的影响;结果:r AAV-sh RNA-CDK2能够显著抑制肝癌Hep G2细胞的增殖,其抑瘤率为72.18%;并能够下调肝癌组织中CDK2基因m RNA与蛋白表达量;结论:r AAV-sh RNA-CDK2实现了体内靶向治疗肝癌的目的,并确定静脉定量给药方式。     

腺相关病毒的衣壳装配和DNA衣壳化机制

重组腺相关病毒载体 (rAAV) 是基因治疗临床应用载体的选择之一。在简述野生型AAV基因组结构和复制机制的基础上,阐述了AAV包装过程中两个主要事件：衣壳蛋白的装配和基因组DNA的衣壳化。虽然对AAV的包装机制总体上已有一定的认识,但其详细的分子机制、构效关系仍需完善和充实。AAV病毒本身相关机制的深入研究有助于改善rAAV载体的制备技术,促进rAAV基因药物研发。     

2型腺相关病毒转导人胎肝造血细胞及其介导的β珠蛋白基因的表达

β地中海贫血是一种因β珠蛋白基因缺陷导致的遗传性贫血性疾病,基因治疗是唯一有望治愈该病的方法.2型腺相关病毒(adeno-associated virustype2,AAV2)是一种非致病性病毒,作为一种基因治疗载体,其应用潜力日益受到关注.目前还未见AAV2转导人早期胎肝造血细胞及其介导β珠蛋白基因在动物体内表达的实验报道.有研究表明,AAV2转导人造血干细胞的效率,因各实验室包装和纯化rAAV2的方法不同而存在差异,其中辅助病毒的污染被认为是一重要原因.制备了无辅助病毒污染的rAAV2,经体外检测其滴度,纯度及功能后,再转导人早期胎肝造血细胞,将被转导的胎肝造血细胞移植入受亚致死量剂量照射的8只BALB/C裸鼠体内,检测rAAV2介导的β珠蛋白基因在裸鼠体内的表达.结果显示:制备的无辅助病毒污染的rAAV2具有较高的滴度、纯度,并能够在体外介导β基因的表达;在8只受试BALB/C裸鼠中,RT-PCR在2只BALB/C裸鼠骨髓中检测到β珠蛋白基因的表达.提示,rAAV2能够转导人早期胎肝细胞并介导β珠蛋白基因的表达,但同时也存在表达量较低的缺点,应用于β地中海贫血的基因治疗还需要对AAV2生物学特性做深入的研究.     

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     

2型腺相关病毒载体介导正常人β珠蛋白基因在重型地贫流产胎儿造血细胞中的表达

目的:探讨2型重组腺相关病毒(recombinant adeno-associated virus 2,rAAV2)载体介导人β-珠蛋白基因转染地贫患者造血细胞治疗β-地中海贫血的可行性.方法:分离β 41-42/β 654杂合子型重型β-地贫流产胎儿造血细胞,经rAAV2-β-globin病毒转染(MOI=50)后移植入经X射线照射的BALB/c裸小鼠体内,分别于移植后14d、21d处死受体小鼠,RT-PCR及等位基因特异性PCR法检测人珠蛋白基因在受体小鼠体内的表达.结果:RT-PCR方法于3只受体小鼠骨髓样本中成功检测到人β-actin和人β-珠蛋白基因的表达,而21d处死的转染与对照小鼠外周血样本中未检测到人β-珠蛋白基因表达;等位基因特异性PCR方法在所有受体鼠体内同时检测到β 41-42和β 654突变基因,以及正常β-珠蛋白基因的表达,但rAAV2-β-globin转染组小鼠体内正常人β-珠蛋白基因表达水平明显高于对照组.结论:rAAV2可有效转染β 41-42/β 654杂合子型重型地中海贫血患者造血细胞,并通过exvivo途径介导β-珠蛋白转基因的体内表达,提高红系细胞内正常β-珠蛋白基因的表达水平.     

表达siRNA的重组腺相关病毒载体的构建和鉴定

腺相关病毒(AAV)载体介导的RNA干扰(RNAi)可在哺乳动物细胞中长期特异性抑制同源基因表达。本研究以AAV Helper-Free System中的转移质粒pAAV-MCS为基础,引入增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因和H1启动子,将该质粒改造为可表达小干扰RNA(siRNA)和EGFP的质粒pAAV-EGFP-H1。该质粒与辅助质粒共转染包装细胞后,获得了具有感染性的重组AAV(rAAV)。以EGFP为靶基因的干扰实验证明:所得rAAV可以产生siRNA并能够特异性抑制EGFP靶基因表达;荧光显微镜观察、FACS分析和Real-time PCR方法均表明重组病毒rAAV-H1-sh EGFP引起EGFP的表达降低大于60%。     

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     

新型核心蛋白聚糖靶向性重组腺相关病毒的制备与鉴定

核心蛋白聚糖(decorin, DCN)是广泛存在于细胞基质中的一种富含亮氨酸的蛋白多糖, 属于蛋白聚糖家族中的小分子类. DCN可作为多种细胞因子的配体, 发挥多种生物学功能. DCN在一些肿瘤组织中高水平表达,调控恶性肿瘤的生长和迁移. 腺相关病毒(AAV)是肿瘤基因治疗中常用的基因工程载体, 利用重组技术可以实现对病毒衣壳蛋白的改造, 使其感染具有靶向性. 而针对DCN高表达细胞的转导可能成为肿瘤基因治疗应用中定向导入治疗基因的有效策略. 本研究在对多种DCN结合蛋白序列保守区的分析基础上, 筛选出具有较高活性的DCN结合功能域(DB1), 并将其融合至AAV衣壳蛋白VP2编码序列的N端; 继而利用AAV的嵌合包装技术, 成功制备了衣壳展示DB1表位的重组AAV. 在过表达DCN细胞的感染实验中, 该病毒表现出针对DCN较强的靶向性. 本研究所制备的DCN靶向性腺相关病毒不仅为肿瘤治疗的应用提供了一种新型载体, 同时可作为一类特殊的基因导入工具为研究DCN在肿瘤发生发展中的作用提供帮助.     

热休克蛋白27增强A型流感病毒NS1对β干扰素的抑制作用

热休克蛋白27(Heat shock protein 27,HSP27)是一种具有多重功能的小热休克蛋白,它在一些病毒的生命周期中也发挥着重要作用。为研究HSP27对流感病毒感染的调节作用,首先在原核及真核细胞中克隆并表达了人源的HSP27蛋白,并验证了HSP27和A型流感病毒NS1蛋白能够相互结合。通过荧光素酶检测试验发现,HSP27可以抑制病毒感染细胞中β干扰素(IFN-β)的表达,但不依赖于其自身的磷酸化状态,而且HSP27与NS1共同对于IFN-β的表达具有叠加抑制效果。进一步的结果表明HSP27可能通过RIG-I样RNA解旋酶(RLH)途径中MDA5因子抑制IFN-β的表达。研究表明,HSP27在被感染细胞的天然免疫中发挥一定作用,有助于进一步阐明宿主因子对于流感病毒感染的调节机理。     

人γ干扰素/β肿瘤坏死因子重组杂合蛋白对γ干扰素抗性细胞株的杀伤效应

已有大量研究资料表明,γ干扰素(Interferon γ,IFNγ)、淋巴毒素(Lymphotoxin,LT,又称TNFβ)或肿瘤坏死因子(TNFα),均有杀伤肿瘤细胞的细胞毒效应,并对其作用机理进行了广泛的研究。与此同时还对晚期肿瘤患者进行了临床治疗的探索,也取得了可喜的进展。但有些肿瘤细胞对这两种淋巴因子有天然的或逐渐获得的抗性现象,而且这两者在临床用有效抗癌剂量时,又可出现不同程度的副作用。为此有人用IFN和TNF联合处理肿瘤细胞,发现它们具有协同抗癌效应,这就为低剂量治疗肿瘤以减轻副作用提供了理论依据。据此,Feng等于1988年将人IFNγ和人TNFβ两个cDNA片段连接为融合基     

表达人内啡肽的腺病毒/腺相关杂合病毒的构建及体外表达分析

应用分子生物学方法将人β_内啡肽融合基因序列克隆入腺病毒穿梭质粒pDC312_AAVEE,后者与骨架质粒共转染HEK293细胞,包装得到含转基因腺病毒腺相关杂合病毒AdAAV_EE。用PCR方法对杂合病毒进行鉴定,TCID50法测定病毒滴度。杂合病毒感染体外培养细胞观察转基因表达,ELISA法测定培养液中表达产物浓度。PCR法证实转基因正确插入了杂合病毒基因组内,且没有野生型病毒污染,病毒滴度为1.29×1010PFUmL。结果表明转基因从第1天到第14天的表达水平呈上升趋势,第14天达到3141pgmL。     

人乳头瘤病毒6b型H增强子样序列在大肠杆菌中增强基因转录和β-干扰素表达

将人乳头瘤病毒６ｂ型（ＨＰＶ６ｂ）基因组上游调控区（ＵＲＲ）５４０ｂｐ的Ｓａｕ３Ａ－ＮａｒＩ片段（Ｈ序列）,正反向插入β－干扰素表达载体Ｔｒｐ启动子上游,使β－ＩＦＮ表达明显增强,可使基因表达水平提高３．６倍（正向）和２．１倍（反向）。Ｈ序列正反向插入增强子检测载体不仅使β－半乳糖苷酶表达活性增加５－１０倍,还能使半乳糖苷酶ｍＲＮＡ量明显增高,证明Ｈ序列对被调控基因的增强作用是发生在转录水平。     

穿膜素TAT介导的KDR-siRNA慢病毒载体的构建及其靶向肺癌A549细胞的抗肿瘤作用

为了构建TAT与KDR-siRNA慢病毒载体,观察其对肺癌细胞株 A549的体外靶向抗肿瘤作用,利用重组技术构建TAT-KDR siRNA慢病毒载体并转染人肺癌细胞株 A549。实时荧光定量PCR、Western blot检测KDR基因水平变化;流式细胞仪、MTT 法、集落形成试验检测其对A549细胞株细胞凋亡、细胞增殖和克隆形成的影响;细胞黏附实验评价其肿瘤靶向性。其抗癌作用主要表现为可有效地抑制A549细胞KDR基因表达、细胞增殖和克隆形成,促进细胞凋亡,并具有肿瘤靶向性作用。因而认为,TAT与KDR靶向siRNA慢病毒载体具有显著的肿瘤靶向性和抗肿瘤活性。     

重组腺相关病毒2型/人肿瘤坏死因子受体:Fc(rAAV2/hTNFR:Fc)的构建和生物学活性研究

为研究腺相关病毒2型载体应用于类风湿性关节炎进行基因治疗的可行性,首先构建携带人肿瘤坏死因子Ⅱ型受体胞外区和人免疫球蛋白IgG1Fc段融合基因的重组2型腺相关病毒(rAAV2／hTNFR：Fc),并对其生物学活性进行研究。以RT—PCR分别从U937和人淋巴细胞总RNA中扩增人肿瘤坏死因子Ⅱ型受体胞外区和人免疫球蛋白IgG1Fc段基因,并以重叠延伸PCR的方法将二者融合后克隆入pSNAV1载体质粒进行重组病毒生产,在进行重组病毒理化分析后,以TNFa细胞毒中和试验来研究该重组病毒的生物学活性。结果显示：所构建的重组病毒rAAV2／hTNFR：Fc基因结构与预期一致;病毒在体外感染BHK-21细胞后,含TNFR：Fc融合蛋白的表达上清可以有效中和人、大鼠、小鼠TNFα对L929的细胞毒性。所研究构建的重组腺相关病毒可以用来作为阻断TNFα的手段,进行类风湿性关节炎的基因治疗研究。     

重组新型冠状病毒疫苗(腺病毒载体)腺相关病毒qPCR检测方法的验证

目的 对重组新型冠状病毒疫苗(腺病毒载体)腺相关病毒(adeno-associated virus, AAV)实时荧光定量PCR(quantitative Real-time PCR, qPCR)检测方法进行验证。方法 以基因组两末端的反向末端重复序列(inverted terminal repeat, ITR)为目的基因,对重组新型冠状病毒疫苗(腺病毒载体)的腺相关病毒进行qPCR检测。对该方法进行线性范围、重复性、准确度、中间精密度、定量限、耐用性和适用性验证。结果 AAV浓度在2×10²～2×10⁷ copies/μL范围内线性良好(R²>0.999);重复性验证CV<10%;准确度验证回收率在91%～114%;中间精密度验证CV<10%;定量限为100 copies/μL;耐用性验证CV<10%;并且3种不同重组新型冠状病毒疫苗(腺病毒载体)均未检出腺相关病毒。结论 重组新型冠状病毒疫苗(腺病毒载体)腺相关病毒qPCR检测方法的线性范围、重复性、准确度、中间精密度、定量限和耐用性均符合可接...     

肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体(TRAIL)cDNA的克隆、表达和活性测定

肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体 (TRAIL)能选择性诱导肿瘤细胞凋亡 .为利用基因工程技术获得重组TRAIL蛋白可溶性片段 (sTRAIL) ,设计 1对引物 .利用PCR技术特异性扩增出sTRAIL的cDNA ,克隆于质粒pGEM 3Zf( )的EcoRⅠ和PstⅠ位点 .经测序证明序列正确后克隆于表达质粒pBV2 2 0的EcoRⅠ和PstⅠ位点 ,转化大肠杆菌DH5α .转化菌株经温度诱导 ,SDS PAGE检测和Western印迹鉴定 ,获得重组sTRAIL的高水平非融合表达菌株 .表达量占菌体总蛋白的 2 0 % .对其表达产物进行了初步纯化 ,SDS PAGE结果显示纯度可达 90 %以上 .用L92 9细胞测定其生物学活性表明 ,重组蛋白在体外能明显诱导肿瘤细胞凋亡