1型和2型外壳蛋白构建的AAV载体携带HIV-1 gag诱导免疫反应的比较研究

比较两种血清型的腺病毒伴随病毒(Adeno-associated virus,AAV)载体携带HIV-1gag基因肌肉注射诱导小鼠免疫反应的特点。分别制备携带EGFP和HIV-1gag基因的重组AAV2/1(AAV1)和AAV2载体。小鼠肌肉注射rAAV1-EGFP和rAAV2-EGFP,观察注射局部EGFP的表达。将rAAV1-gag和rAAV2-gag分别以0、3周初免/加强方式肌肉注射免疫BALB/c小鼠以及新西兰白兔。ELISA法检测抗HIV-1 Gag P24蛋白的特异性抗体,细胞内细胞因子染色法检测Gag特异性的CTL反应。结果表明,rAAV1-EGFP在小鼠肌肉的表达强度显著高于rAAV2-EGFP;用Western blot法和间接免疫荧光法检测rAAV1-gag和rAAV2-gag体外转染的293细胞,均可检测到HIV-1 Gag蛋白的表达;在小鼠体内rAAV1-gag和rAAV2-gag组均可检测到特异性P24抗体,抗体滴度rAAV1-gag组显著高于rAAV2-gag组;而无论rAAV1-gag组还是rAAV2-gag组,特异性CTL反应均较低,与阴性对照组相比均无显著性差异;两种载体免疫兔子也都可检测到特异性P24抗体,同样地,rAAV1-gag组显著高于rAAV2-gag组。结论:携带HIV-1gag基因的rAAV1或rAAV2以肌肉注射方式免疫小鼠主要诱导特异Gag的体液免疫反应;且rAAV1可诱导很强的抗HIV-1 Gag特异性抗体,抗体水平显著高于rAAV2。     

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     

登革3型病毒prM-E基因重组质粒DNA的构建和真核表达

构建登革 3型病毒 prM E基因的真核表达重组质粒 ,并进行体外表达 ,为登革DNA疫苗的研究奠定基础。用RT -PCR法获得 prM -E基因片段 ,然后将其克隆到真核表达载体中。用电穿孔法将重组质粒DNA转入BHK细胞 ,通过免疫荧光法检测外源基因在真核细胞中的表达。结果 ,通过酶切和序列测定证实了构建的重组质粒DNA含序列正确的 prM- E基因。用免疫荧光法检测到转染了重组质粒DNA的BHK细胞的胞浆中有登革 3型病毒特异蛋白的表达。说明含有登革 3型病毒prM -E基因的真核表达重组质粒可以在BHK细胞中表达 ,该结果为观察该重组质粒的免疫原性奠定了基础。     

稳定表达乙脑病毒结构蛋白的细胞系的建立

以乙型脑炎病毒SA14-14-2疫苗株全长基因组克隆质粒pBR-JTF为模板,通过PCR分别扩增prM-E及C-prM-E基因片段,构建表达乙型脑炎病毒结构蛋白的真核表达质粒pCJE-ME及pCJE-CME。将这2种重组质粒用脂质体法转染BHK-21细胞后,质粒pCJE-ME表现明显的细胞毒性,转染细胞不能存活;质粒pCJE-cME可导致筛选到表达JEV结构蛋白的稳定细胞系,这种稳定表达JEV结构蛋白的细胞系通过PCR扩增细胞系基因组、ELISA、Western Blot、间接免疫荧光等方法得到鉴定。研究结果表明在C蛋白存在下,乙型脑炎病毒C-prM-E蛋白可以在BHK细胞中稳定表达,为研制JEV新型复制子颗粒疫苗提供了便利工具。     

传统DNA疫苗载体与Semliki森林病毒复制子对HIV-1 Pr55gag表达与体液免疫原性的比较性研究

为探索Semliki森林病毒(SFV)衍生的复制型DNA载体可否用于HIV疫苗的候选载体,对该载体与传统DNA疫苗载体对HIV-1Pr55gag的表达与体液免疫原性进行了系统比较研究.将野生型(wtgag)及密码子改造(syngag)的HIV-1 ⅢB gag基因分别克隆于SFV DNA载体及传统DNA疫苗载体[pCDNA3.1(+)],对其Pr55gag细胞内表达水平、Pr55gag病毒样颗粒释放、以及在BALB/c鼠的体液免疫原性进行了比较.在293T、H1299、C2C12和BHK细胞系中,SFV-wtgag可以Rev非依赖方式有效表达Pr55gag,而pC-wtgag转染的细胞不能有效表达Pr55gag,从而不能诱导小鼠产生免疫反应.虽然SFV质粒的细胞转化效率明显低于pCDNA载体,SFV-wtgag和SFV-syngag在细胞内Pr55gag的表达量与pC-syngag相似,而Pr55gag病毒样颗粒的释放明显低于pC-syngag.在肌内注射免疫的小鼠中,低剂量(0.1和1.0μg)的SFV及pCDNA gag表达质粒均未诱导出GAG特异性免疫反应.在高剂量(10,30,100μg)免疫组中,与SFV gag表达质粒相比,pC-syngag可诱导出较高水平的TH1型GAG特异性抗体.SFV-syngag较SFV-wtgag可诱导出高水平的体液免疫反应.结果提示,SFV衍生的复制子单独使用不能在小鼠诱导出优于传统DNA疫苗载体的HIV-1 GAG特异性体液免疫反应,其原因可能与病毒样颗粒的释放有关.密码子改造的gag基因的优势在SFV载体系统中得到了进一步证实.     

狂犬病病毒糖蛋白重组人腺病毒的构建及免疫效果的初步研究

构建表达狂犬病病毒弱毒SRV9糖蛋白(GP)的重组人5型腺病毒,检测其对小鼠的免疫效果。将狂犬病病毒SRV9株GP基因的完整开放阅读框克隆到腺病毒表达系统中的穿梭质粒多克隆位点,构建重组穿梭质粒pac-Ad5CMV-Gs9,以罗氏转染液介导线性化骨架质粒和重组穿梭质粒共转染293AD细胞,细胞病变后取培养物进行PCR鉴定并电镜观察,在293AD细胞上测定病毒滴度。以106 TCID50重组腺病毒腹腔接种昆明小鼠,免疫后不同时段采尾静脉血通过荧光抗体病毒中和试验(FAVN)检测小鼠血清狂犬病中和抗体效价。正确构建重组穿梭质粒pacAd5CMV-Gs9;获得表达狂犬病病毒SRV9株GP蛋白的缺陷型重组人5型腺病毒;病毒滴度达到106 CFU/mL以上;腹腔接种小鼠14d后均产生了抗狂犬病中和抗体,有效保护率达90%。成功获得了表达狂犬病病毒GP基因的重组腺病毒,该腺病毒免疫小鼠可产生保护性中和抗体,为进一步开发新型兽用狂犬病疫苗奠定了物质基础。     

小鼠FSP27基因沉默的前脂肪细胞系的建立

用含有针对小鼠FSP27基因的siRNA慢病毒,感染小鼠前脂肪细胞系3T3-L1,建立小鼠FSP27基因沉默的前脂肪细胞系,为进一步研究该基因在脂肪细胞分化和脂肪代谢过程中的作用提供实验材料.根据小鼠FSP27基因设计双链siRNA,克隆至pSilencer2.1-U6质粒,形成含U6-siRNAbox的重组质粒.在293T细胞中检测siRNA沉默FSP27基因的效率,结果显示,siRNA可以高效地抑制外源小鼠FSP27的表达.将U6-siRNAbox重组到慢病毒载体FG12上,并将慢病毒载体与其他辅助载体用磷酸钙法转入293T细胞,包装成慢病毒.收集、浓缩、纯化病毒上清并用来感染靶细胞3T3-L1,检测感染效率和内源蛋白表达量的变化.结果显示,该siRNA可以高效地抑制内源小鼠FSP27的表达,并且siRNA插入基因组中,形成稳定表达.至此,小鼠FSP27基因沉默的前脂肪细胞系成功建立,为研究FSP27基因的功能提供了研究基础.     

小鼠FAM3C基因重组腺病毒载体的构建及其在肾系膜细胞中的表达

目的:利用Ad Easy TMsystem构建携带小鼠FAM3C基因的重组腺病毒,转染至人胚肾细胞系HEK293细胞,检测外源FAM3C在细胞中的表达。方法:取小鼠肾脏提取RNA,创建c DNA文库,用PCR的方法扩增FAM3C基因,将其克隆到p EASY-1载体中,T3连接酶连接。经Bgl II单酶切后,接入p Ad Tra Ck-CMV穿梭载体,T4连接酶连接,构建重组腺病毒的穿梭质粒p Ad Tra Ck-CMV-FAM3C。将经Pme I线性化的p Ad Track-CMFAM3C电穿孔共转化入BJ5183重组细菌,获取重组腺病毒质粒Ad-FAM3C,再将经Pac I线性化的Ad-FAM3C重组病毒骨架质粒转染人胚胎肾细胞系HEK293细胞,包装并扩增病毒。用Ad-FAM3C感染小鼠肾系膜细胞,Western blot法检测FAM3C在小鼠肾系膜细胞中的表达。结果:DNA序列分析和琼脂糖凝胶电泳结果表明,已构建表达FAM3C基因的重组腺病毒,该腺病毒在体外能有效感染小鼠肾系膜细胞,且高表达FAM3C蛋白。结论:成功地构建了携带小鼠FAM3C基因的重组腺病毒,为进一步阐明FAM3C的功能及作用机制奠定实验基础。     

小鼠SOCS1基因重组腺病毒载体的构建及其在树突状细胞中的表达

目的:构建含小鼠细胞因子信号抑制因子-1基因(SOCS1)的重组腺病毒载体(Ad5F35-SOCS1),探讨其介导SOCS1基因在小鼠树突状细胞中的表达。方法:设计含AgeI和NheI酶切位点的SOCS1基因上下游引物,以质粒pEF-FLAG-1/mSOCS1为模版,通过PCR扩增获得SOCS1全部序列,片段回收后经AgeI和NheI酶切,再定向插入到经AgeI和NheI酶切的质粒pDc316-LacZa中,获得重组穿梭质粒pDC316-SOCS1,经AgeI和NheI酶切、PCR及测序等鉴定后,用脂质体将穿梭质粒pDC316-SOCS1与腺病毒骨架质粒pBHGF35共转染293细胞,经位点特异性重组获得重组腺病毒Ad5F35-SOCS1,行PCR鉴定,经293细胞扩增、纯化制备高滴度病毒液,TCID50法测定病毒滴度。用获得的重组腺病毒感染小鼠树突状细胞,以免疫组化检测SOVD1的表达。结果:成功构建了含小鼠SOCS1基因的重组腺病毒载体,病毒感染滴度为1.4×10~9IU/ml,该载体能有效介导SOCS1基因在小鼠树突状细胞中的表达。结论:重组腺病毒载体能将SOCS1基因转入小鼠树突状细胞并有效表达,为基因转染制备耐受性树突状细胞奠定了基础。     

HIV-1 B亚型gag基因密码子优化及其免疫原性的研究

从河南HIV-1流行区感染者中克隆HIV-1 B亚型gag基因,通过序列比对获得其一致性共有序列,对该共有序列按照哺乳动物优势密码子的使用原则进行优化,以Western blot方法比较优化前后gag基因体外表达量.发现对gag基因进行密码子优化可显著提高其表达水平.将优化后的mod.gag基因插入重组腺病毒载体,构建了重组病毒rAdV-mod.gag.在BALB/c小鼠体内分别以108PFIJ及108PFU rAdV-mod.gag疫苗单独免疫两次均可产生较高水平的gag特异性细胞免疫反应.由此得出结论,对gag基因的密码子优化是成功的;表达优化后gag基因的重组腺病毒疫苗,可以在小鼠体内诱导较强的gag基因特异性CTL应答.     

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     

A helper virus-free packaging system for recombinant adeno-associated virus vectors

Adeno-associated virus (AAV) is a human parvovirus that is currently receiving widespread attention for its potential use as a gene therapy vector. Construction of the recombinant AAV vector (rAAV) involves replacing most of the viral genome with a transgene of interest and then packaging this recombinant genome into an infectious virion. Most current protocols for generating rAAV entail the co-transfection of a vector plasmid and a packaging plasmid that expresses the viral replication and structural genes onto adenovirus (Ad) infected cells growing in culture. Limitations of this procedure include (1) contamination of rAAV with the Ad helper virus, (2) low yields of rAAV and (3) production of replication-competent AAV. In this report we describe new helper plasmids (pSH3 and pSH5) that eliminate the Ad co-infection requirement. The helper plasmids express the AAV rep and cap genes and the Ad E2A, VAI and E4 genes. When the helper plasmids are co-transfected onto human 293 cells with a vector plasmid in the absence of Ad infection, the rAAV vector yield is up to 80-fold greater than those obtained with the pAAV/Ad packaging plasmid. Moreover, replication competent AAV in the rAAV preparations is less than 0.00125%. The major advantages of this system are (1) the absence of infectious adenovirus and (2) the use of only two plasmids, which enhances transfection efficiencies and hence vector production. We believe that this two-plasmid transfection system will allow for more widespread use of the AAV vector system because of its simplicity and high yields. This system will be especially useful for preclinical analyses of multiple rAAV vectors.     

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。     

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。     

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.     

抗AAV2单克隆抗体的制备及特性研究

以纯化的重组AAV2病毒颗粒为抗原免疫小鼠,获得7株稳定分泌抗AAV2衣壳蛋白的单克隆抗体杂交瘤细胞株,其中B10和G4两株单克隆抗体具有中和活性,抗体亚型分别为IgG1和IgG2a型。对这两株单克隆抗体与rAAV病毒结合的特性进行了研究。单克隆抗体B10和G4对rAAV2病毒颗粒的结合均具有良好的血清型特异性,并且这种特异结合作用不被肝素阻断。这两株抗体都不阻断AAV2病毒与敏感细胞的结合,提示它们与病毒颗粒的结合位点都不处于AAV2病毒与主要受体结合的部位内。Western blotting检测结果显示,B10与AAV2的三种衣壳蛋白VP1、VP2和VP3均能结合,而G4不能与AAV2的这三种衣壳蛋白结合。这说明B10与AAV2结合的位点位于衣壳蛋白VP1、VP2和VP3的重叠部分处并且可能是线性表位,而G4则可能是针对AAV2病毒颗粒构象表位的抗体。这两种结合特性不同的单克隆抗体为研究AAV2病毒颗粒的表面特性和感染特性提供有用的工具。     

Recombinant adeno-associated virus type 2 replication and packaging is entirely supported by a herpes simplex virus type 1 amplicon expressing Rep and Cap.

Recombinant adeno-associated virus (AAV) type 2 (rAAV) vectors have recently been shown to have great utility as gene transfer agents both in vitro and in vivo. One of the problems associated with the use of rAAV vectors has been the difficulty of large-scale vector production. Low-efficiency plasmid transfection of the rAAV vector and complementing AAV type 2 (AAV-2) functions (rep and cap) followed by superinfection with adenovirus has been the standard approach to rAAV production. The objectives of this study were to demonstrate the ability of a recombinant herpes simplex virus type 1 (HSV-1) amplicon expressing AAV-2 Rep and Cap to support replication and packaging of rAAV vectors. HSV-1 amplicon vectors were constructed which contain the AAV-2 rep and cap genes under control of their native promoters (p5, p19, and p40). An HSV-1 amplicon vector, HSV-RC/KOS or HSV-RC/d27, was generated by supplying helper functions with either wild-type HSV-1 (KOS strain) or the ICP27-deleted mutant of HSV-1, d27-1, respectively. Replication of the amplicon stocks is not inhibited by the presence of AAV-2 Rep proteins, which highlights important differences between HSV-1 and adenovirus replication and the mechanism of providing helper function for productive AAV infection. Coinfection of rAAV and HSV-RC/KOS resulted in the replication and amplification of rAAV genomes. Similarly, rescue and replication of rAAV genomes occurred when rAAV vector plasmids were transfected into cells followed by HSV-RC/KOS infection and when two rAAV proviral cell lines were infected with HSV-RC/KOS or HSV-RC/d27. Production of infectious rAAV by rescue from two rAAV proviral cell lines has also been achieved with HSV-RC/KOS and HSV-RC/d27. The particle titer of rAAV produced with HSV-RC/d27 is equal to that achieved by supplying rep and cap by transfection followed by adenovirus superinfection. Importantly, no detectable wild-type AAV-2 is generated with this approach. These results demonstrate that an HSV-1 amplicon expressing the AAV-2 genes rep and cap along with HSV-1 helper functions supports the replication and packaging of rAAV vectors in a scaleable process.     

Effect of adeno-associated virus-mediated transfer of low density lipoprotein receptor gene on treatment of hypercholesterolemia

ＬＤＬＲｐｌａｙｓａｖｉｔａｌｒｏｌｅｉｎｅｌｉｍｉｎａｔｉｎｇｐｌａｓｍａｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌ.ＫｎｏｃｋｉｎｇｏｕｔＬＤＬＲｇｅｎｅｃａｎｃａｕｓｅｈｙｐｅｒｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌｅｍｉａ.Ｐｅｒｓｏｎｓｗｉｔｈｆａｍｉｌｉａｌｈｙｐｅｒｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌｅｍｉａ(ＦＨ)ｈａｖｅｂｅｅｎｆｏｕｎｄｔｏｈａｖｅｇｅｎｅｔｉｃｄｅｆｅｃｔｓｉｎＬＤＬＲｇｅｎｅ.ＩｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇＬＤＬＲｇｅｎｅｔｏｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎｉｍａｌｓｗｉｔｈｈｙｐｅｒｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌｅｍｉａｃｏｕ…