腺相关病毒载体基因治疗的研究进展

腺相关病毒 (ＡＡＶ)属于病毒中最小、也是最简单的一种———细小病毒属 ,它是一种有缺陷的非致病性的人类细小病毒 ,重组的腺相关病毒 (ｒＡＡＶ)作为基因治疗的载体 ,对长期基因矫正和基因治疗具有优越性。新的生产工艺提高了ｒＡＡＶ的滴度 ,去除了腺病毒的污染 ,并构建了适用于不同靶细胞的可诱导载体。这些改进有望加速进一步的动物实验研究 ,使临床治疗人类疾病早日成为可能。1 .ｒＡＡＶ的制备方法在 1 989年 ,首次产生了没有野生型ＡＡＶ帮助复制的重组的ＡＡＶ ,这以后 ,为了增加病毒颗粒数 ,人们制造了许多ＡＡＶ辅助质粒 ,其中…     

腺相关病毒载体与中枢神经系统的基因治疗

本文对ＡＡＶ的分子生物学结构,重组和其对细胞的整合及ｒＡＡＶ载体在基因治疗中的作用,尤其是ｒＡＡ载体在中枢神经系统疾病基因方面的最新应用作了较全面阐述。     

重组腺相关病毒：很有潜力的基因治疗载体

腺相关病毒(AAV)是细小病毒家族的一员,为无包膜的线性单链DNA病毒.由于AAV具有长期潜伏于人体而不具有任何明显致病性等优点,人们对AAV作为一种理想的基因治疗载体给予了很大期望.但是,近来发现,这类载体在应用上有许多明显的缺陷,包括某些细胞膜上病毒受体数量极少,重组AAV载体位点特异性整合不足,AAV衣壳成分和转基因产物引起宿主的免疫反应等等.这些缺陷促使人们加大对AAV生物学特性和转染过程的研究,从而更好地对AAV载体进行改进,使新一代重组AAV载体具备基因治疗所必需的安全性、高效性和靶向性,以期更广泛地应用于临床.     

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。     

重组腺相关病毒载体的研究进展

重组腺相关病毒(rAAV)载体作为基因治疗的工具,具有无致病性、长期表达、低免疫原性和感染多种细胞等特点.因此,rAAV载体越来越受到重视.就rAAV载体在生物学特性、构建、安全性和应用方面作一介绍.     

重组腺相关病毒载体在肝疾病基因治疗中的应用及局限性

基因治疗(gene therapy)是近十年来随着现代分子生物学技术的发展而诞生的新的生物医学治疗技术.重组腺病毒伴随病毒是一种具有开发潜质的病毒载体,因此近年来对它的研究很是受人关注.肝炎、肝硬化、肝癌在我国乃至全世界是严重损害人们的健康,据此,国内外的研究人员对rAAV在肝疾病基因治疗方面做了大量的工作,本文对rAAV在肝疾病基因治疗中的应用和局限性研究进行综述.     

重组腺相关病毒载体的整合性研究进展

重组腺相关病毒(rAAV)载体是一种具有高靶向性和良好安全性的病毒载体,在基因治疗中得到了较为广泛的应用。目前全球范围内已有70余项以rAAV为基因药物的临床研究已经完成或正在进行中。与野生型AAV(wtAAV)定点整合不同,不表达Rep蛋白的rAAV载体与宿主染色体发生的是随机整合,而这给临床应用带来了可能的潜在的安全隐患。该文在综述wtAAV和rAAV整合机理的基础上对rAAV的因随机整合而可能导致的致癌性及其他后果进行探讨,并总结了相应应对策略,特别是目前利用Rep蛋白所开展的定点整合研究。     

重组腺相关病毒载体相关性杂质

可以稳定表达治疗基因而无明显不良反应的重组腺相关病毒 (rAAV) 载体被认为是最有发展前景的基因治疗载体。但如何建立可以有效去除rAAV载体内具有潜在致病危害的杂质、产品质量符合临床使用要求的纯化工艺是研究人员面临的巨大挑战。其中针对载体相关性杂质的纯化工艺尤为关键,因为该类杂质的性质与真正的rAAV载体极其相似,一旦存在便难以去除,且会引起严重不良反应。以下总结了该类杂质形成的过程及有别于rAAV载体的特点,并对可以防止其生成或将其与rAAV载体有效分离的技术手段进行了评价。     

基因治疗的新载体——腺联病毒

基因治疗将一种全新的概念引入医学界，给现有条件尚难治愈的疾病患者带来一线希望。基因治疗主要是利用病毒介导的基因转移，腺联病毒ＡＡＶ载体，由于其得天独厚的特点，正广泛地用于基因治疗研究。文中简单地介绍了ＡＡＶ的生物学特点、载体结构及其在基因治疗研究中的优越性。     

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。     

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。     

AAV在基因治疗中的靶向修饰研究进展

安全、有效、具有靶向性的病毒载体是基因治疗药物在临床上得以应用的关键。AAV是微小病毒科的一种,它能以其低的免疫原性及广泛的宿主性对人及灵长类进行感染,并且经过改造后的AAV病毒能更有效的靶向性特定组织及肿瘤细胞。重点对AAV病毒载体的衣壳蛋白基因工程修饰、转录调控修饰和转录后microRNA干扰表达修饰及衣壳蛋白化学修饰靶向机理,以及改造方法进行介绍。修饰后的AAV能改善其感染引起的性免疫反应、转染效率和肿瘤靶向性。     

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.     

重组腺伴随病毒载体介导的hEPO转移及表达

为实现人促红细胞生成素 (humanerythropoietin ,hEPO)基因在体内的持续表达 ,构建了携带hEPO的重组腺伴随病毒 (recombinantadeno associatedvirus,rAAV)载体质粒 ,建立了稳定携带hEPO表达盒的rAAV载体细胞株 ,采用“一种辅助病毒感染一个载体细胞株”的rAAV生产策略 ,制备并纯化了携带hEPO的rAAV(rAAV hEPO)。结果表明 ,rAAV介导的hEPO转移能够使hEPO在培养的BHK 2 1细胞中得到有效表达 ;用rAAV hEPO对Balb/c小鼠进行一次肌肉注射 ,可使hEPO在小鼠体内持续表达 10周以上 ,并可明显升高小鼠的红细胞比容     

腺相关病毒介导基因组来源的基因转移与整合

构建一个带β-珠蛋白基因组序列的腺相关病毒载体AV53HS2Δβ2Neo.经包装成重组腺相关病毒后,转导红系细胞.DNA印迹证实包含红系增强子、β-珠蛋白基因和筛选标志基因的前病毒基因组完整整合于红系细胞基因组中.结果说明腺相关病毒载体能介导基因组序列来源的目的基因稳定整合于受体细胞基因组中.     

携带反义凝血酶受体和p21双基因共表达腺病毒伴随病毒载体的构建与包装

为探讨双基因共表达对再狭窄的防治作用,分别构建了含反义凝血酶受体(ATR)或/和p21单、双基因及报告基因绿色荧光蛋白(GFP)的腺病毒伴随病毒(AAV)载体.上述载体经脂质体介导转染BHK-21细胞, G418筛选获得整合有外源基因的细胞株.克隆形成过程中显示单、双基因转染后细胞增殖受到了不同程度的抑制,克隆形成速度减慢,细胞形态改变,且双基因的作用明显大于单基因.以绿色荧光出现说明报告基因得到表达后,又以DNA印迹证实ATR和p21单、双基因已整合于细胞基因组中,并维持了凝血酶受体(TR)基因的反义位置.半定量RT-PCR证实TR基因表达降低,p21基因表达升高,ATR和p21(AP)双基因得到了共表达.以具有可提供复制和包装功能的重组单纯疱疹病毒rHSV-rc/ΔU12分别感染载有不同基因的BHK细胞株,包装产生重组AAV(rAAV)病毒, 并经点杂交法测定其滴度(每毫升病毒液中所含病毒颗粒数).rAAV/AP中ATR与p21的病毒颗粒数分别为1.02×10¹³/ml和1.08×10¹³/ml, 单基因rAAV/ATR的滴度为6.54×10¹²/ml,rAAV/P21为1.06×10¹³/ml,为进一步的体内外实验奠定了物质基础.     

表达绿色荧光蛋白报告基因重组禽腺联病毒载体系统的构建与鉴定

为了开展重组禽腺联病毒(Recombinant avian adeno-associated virus,rAAAV)介导的基因转移研究,用限制性内切酶消化含AAAV全基因组的重组质粒pCR-AAAV,去除AAAV Rep和Cap蛋白编码序列,将PCR扩增的绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)报告基因插入AAAV末端反向重复序列(Inverted terminal repeats,ITR)之间,获得表达GFP基因的AAAV转移载体pAITR-GFP;以含AAAV全基因组的质粒为模板,用PCR分别扩增AAAV Rep、Cap和Rep-Cap蛋白基因,将Rep和Cap基因分别插入真核细胞双表达载体pVITRO2-mcs的两个多克隆位点,将Rep-Cap蛋白基因插入真核细胞表达载体pcDNA3,获得AAAV辅助质粒pVITRO2-ARC和pcDNA-ARC;将pAITR-GFP、pVITRO2-ARC或pcDNA-ARC与腺病毒辅助质粒pHelper组成三质粒转染系统,用磷酸钙沉淀法共转染AAV-293细胞,获得了表达GFP的rAAAV.经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离后,纯化病毒出现分子量正确的VP1、VP2、VP3结构蛋白;经PCR检测证明,重组病毒中含有GFP报告基因;用重组病毒分别感染鸡胚成纤维细胞(CEF)和鸡胚肝CEL细胞,可以观察到GFP报告基因的表达,表达时间持续两周以上.这些试验结果表明,成功建立了辅助病毒非依赖性rAAAV体外包装体系,为禽源细胞的基因转移研究和禽重组活载体疫苗的研制打下了基础.     

Production,Processing, and Characterization of Synthetic AAV Gene Therapy Vectors

Over the last two decades, gene therapy vectors based on wild-type Adeno-associated viruses (AAV) are safe and efficacious in numerous clinical trials and are translated into three approved gene therapy products. Concomitantly, a large body of preclinical work has illustrated the power and potential of engineered synthetic AAV capsids that often excel in terms of an organ or cell specificity, the efficiency of in vitro or in vivo gene transfer, and/or reactivity with anti-AAV immune responses. In turn, this has created a demand for new, scalable, easy-to-implement, and plug-and-play platform processes that are compatible with the rapidly increasing range of AAV capsid variants. Here, the focus is on recent advances in methodologies for downstream processing and characterization of natural or synthetic AAV vectors, comprising different chromatography techniques and thermostability measurements. To illustrate the breadth of this portfolio, two chimeric capsids are used as representative examples that are derived through forward- or backwards-directed molecular evolution, namely, AAV-DJ and Anc80. Collectively, this ever-expanding arsenal of technologies promises to facilitate the development of the next AAV vector generation derived from synthetic capsids and to accelerate their manufacturing, and to thus boost the field of human gene therapy.     

重组腺相关病毒小鼠骨骼肌中近红外荧光蛋白表达及活体成像

近红外荧光蛋白因激发光和发射光波长位于近红外区,在动物组织中光吸收和光散射最低,更适宜于动物活体组织的深层成像.构建了一种携带近红外荧光蛋白(near-infrared fluorescent protein,iRFP)713基因的重组表达质粒pAAV-iRFP713,将重组表达质粒与辅助质粒共转染AAV-293细胞,包装重组腺相关病毒(recombinant adeno-associated virus,rAAV)rAAV-iRFP713.重组腺相关病毒表达载体感染体外培养的癌细胞,48h后,荧光显微镜检测显示近红外荧光蛋白在癌细胞中高效表达,荧光明亮.重组腺相关病毒表达载体注射小鼠骨骼肌,48h后,用近红外荧光活体成像系统检测证明近红外荧光蛋白在小鼠骨骼肌中表达较强, 活体组织成像清晰.实验结果表明近红外荧光蛋白在体内体外均能很好地表达并荧光成像,为动物活体组织标记和成像的研究提供新方法.