微小腺病毒介导的人凝血因子Ⅸ基因治疗血友病B小鼠研究

为了降低腺病毒的免疫反应, 延长人凝血因子Ⅸ基因在动物体内的表达时间, 制备了带有人hFⅨ小基因的微小腺病毒AdGTi’Ⅸ, 同时制备了带有人hFⅨ小基因的第1代腺病毒AdSPi’Ⅸ作为对照. 经CsCl超离心纯化, AdGTi’Ⅸ中辅助腺病毒比率低于0.8%. 分别用AdSPi’Ⅸ和AdGTi’Ⅸ以MOI为50的比例感染3T3细胞, hFⅨ表达量分别为(1.6±0.3) μg/(10⁶∙24 h)和(1.4±0.2) μg/(10⁶∙24 h). 血友病B小鼠分别腹腔注射1×10¹⁰ pfu/只的AdGTi’Ⅸ和AdSPi’Ⅸ, 小鼠血浆中人FⅨ表达水平最高分别为590和690 ng/mL, 表达时间分别持续了16和10周. 与血友病B小鼠相比, 出血时间从原来的超过30 min缩短到7.5 min, 5 min内失血量从原来的430 μL减少到60 μL. 免疫组化和抗Ad-IgG分析的结果表明, 微小腺病毒AdGTi’Ⅸ与第1代重组腺病毒AdSPi’Ⅸ相比, 在宿主体内引起的免疫反应强度明显降低. 结果表明, 微小腺病毒与第1代腺病毒相比, 同样能够介导外源基因在离体细胞和动物体内高效表达, 而且在动物体内的表达时间上有所延长, 病毒引起的免疫反应强度则明显降低, 为进一步的研究提供了实验依据.     

AAV介导的hFⅨ基因在血友病B小鼠骨骼肌中特异性表达研究

采用重组腺相关病毒(rAAV)介导人凝血因子Ⅸ(hFⅨ)微基因在Ⅸ因子基因剔除小鼠骨骼肌中有效表达.在构建的质粒中,rAAV两侧反转重复末端顺序中插入肌酸肌酶增强子(MCK)和β肌动蛋白启动子(βA)调控下的hFⅨ微基因(hFⅨm1).直接肌肉注射高滴度rAAV(2.5×1011/mL),血友病B小鼠血浆hFⅨ最高表达量256ng/mL,凝血活性明显改善.从hFⅨ表达时效曲线来看,hFⅨ水平在第15天达到高峰,随后因血循环中抗hFⅨ抗体的出现而渐次下降.该结果提示采用rAAV系统,体内直接途径开展血友病B基因治疗是值得进一步探索的方向.     

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.     

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.     

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。     

牛β-酪蛋白基因控制的人凝血Ⅸ因子基因在小鼠乳腺组织中的表达调控

构建牛β 酪蛋白基因控制的人凝血Ⅸ因子 (hFⅨ )乳腺组织特异性表达载体pCⅨm,pCiⅨ ,pCⅨ和报告基因 (LacZ)乳腺表达载体 pCiLacZ ,pCLacZ ,利用Stearylamine(SA)阳离子脂质体包埋 5种载体 ,通过尾静脉注射的方法直接转染哺乳期母鼠的活体组织 .在DNA ,mRNA以及蛋白质水平对实验小鼠的检测结果表明 :转染处理后hFⅨ基因和LacZ基因在小鼠乳腺获得表达 ,hFⅨ蛋白在乳汁中的最高分泌表达量为 80 .2 8ng/mL ,其中 85 %以上已经羧基化并具有生物学活性 ;对 5种载体表达调控的研究证实牛β_酪蛋白基因 5′端 2 .0kb的片段能够驱动人凝血Ⅸ因子基因在小鼠乳腺组织中分泌表达 ,β_酪蛋白基因内含子 1能够提高Ⅸ因子基因在乳腺组织中的表达水平 ,并能影响该基因表达的组织特异性 ;和hFⅨcDNA相比 ,hFⅨ基因自身的内含子 1能够提高该基因在活体乳腺组织中的表达水平 3倍以上     

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.     

山羊β—酪蛋白基因启动子指导的转基因小鼠乳汁高效表达人凝血因子Ⅸ

为探讨应用转基因动物乳腺生物反应器高效表达人凝血因子Ⅸ（human clotting factor Ⅸ,hFⅨ)的可行性,构建了包括山羊β-酪蛋白基因启动子和外显子1、内含子1、外显孔子2共约6.7kb片段以及hFLX全长cDNA序列和部分经改造的内含子1的乳腺表达载体,通过转基因技术获得12个原代转基因小鼠（9♂,3♀）,整合率为11.2%,经ELISA和Western blot鉴定8只转基因母鼠乳汁中有hFⅨ的表达并拥有很高的凝血活性,其中一只的表达量高达52.9mg/L,其凝血活性亦高达279.2%,FISH实验表明不同的转基因小鼠外源基因整合小鼠的不同染色体上,结果证明所构建的山羊β-酪蛋白基因启动子乳腺表达载体能有效指导hFⅨ基因在小鼠乳腺中高效表达,并能保持hFⅨ的生物活性。     

一种辅助病毒依赖型腺病毒载体的构建及其在小鼠体内的应用

腺病毒载体具有在离体细胞和动物体内高效转移和表达外源基因的优点,但由于第一代腺病毒载体能在靶细胞内表达病毒结构蛋白,并诱导机体的细胞和体液免疫反应,影响了目的基因在体内的稳定表达。为了克服这一缺点,构建了一种辅助病毒依赖型腺病毒载体ＨＡｄＩ－ｈＦＶＩＩ。该载体去除了病毒基因组的ｌ３、Ｌ１、Ｌ２、ＶＡＩ－ＶＡＩ、ｐＴＰ等基因序列。在第一代重组病毒ＡｄＩ－ｈＦＶＩＩ辅助下,能在２９３细胞包装和扩增。经氯化铯梯度超速离心后,能与辅助病毒有效分离。小鼠体内研究表明,该载体能在体内高效转移和表达ｈＦＶＩＩ基因。与笫一代腺病毒载体比较,外源基因表达稳定性明显提高,提示该载体在体内具有较低的免疫原性。     

肌注腺伴随病毒基因治疗血友病B的安全性研究

研究了肌注腺伴随病毒（adeno-associated virus,AAV）介导凝血Ⅸ因子基因治疗血友病B的安全性,道德采用PCR、反转录PCR（RT－PCR）分别检测rHSV/AAV包装系统产生的重组腺伴随病毒AAV－mFⅨ,和病毒感染细胞后所得上清再次感染的BHK细胞中的HSV（herpes simplex virus,HSV)和野生型AAV。同时观察HSV引起的细胞毒作用。结果表明：纯化后的AA－mFⅨ中HSV≤1个病毒基因组（viral genome,v.g.)/10^8个病毒基因组AAV－mFⅨ,且不具备感染活性;没有野生型AAV。其次,采用PCR、RT－PCR1免疫组化等方法检测了AAV－mFⅨ在体内的分布和表达时间;通过抗AAV的抗体检测和病理切片等方法观察了AAV－mFⅨ在体内引起的免疫反应和病理变化。结果表明：AAV－mFⅨ仅分布在注射点肌肉组织内,表达可持续200天以上;抗体水平低,各主要脏器均未发生明显的病理变化。AAV介导的凝血因子Ⅸ系统是安全的。     

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。     

幽门螺杆菌重组腺病毒双价疫苗的构建及免疫学评价

幽门螺杆菌(Hp)是导致胃炎、消化道溃疡和胃癌的的主要病原菌.利用基因重组技术,成功将Hp的ure B和hsp A基因融合.将ure B-hsp A融合基因成功构建到腺病毒载体上.检测结果表明,该重组腺病毒具有侵染真核细胞能力,且能在真核细胞中表达目标抗原.以血清中IgG和新鲜粪便中sIgA,评价其免疫效果,结果显示,该重组腺病毒载体双价疫苗能在小鼠体内激发体液免疫和黏膜免疫反应.     

中国的遗传病基因治疗研究

随着分子生物学和基因工程技术的发展,基因转移的手段已逐趋完善。应用反转录病毒介导的基因转移已成为遗传病基因治疗的主要手段。我们以血友病B为研究对象,将人凝血因子ⅨcDNA构建在反转录病毒上,转染到各种细胞中,其中包括血友病B患者的成纤维细胞中,获得了高效的转移和表达。将这些细胞包埋在胶原中,然后腹腔移植或注射到家兔体内,获 得了高效的转移和表达。将这些细胞包埋在胶原中,然后腹腔移植或注射到家兔体内,获得了持久而稳定的表达,持续时间已超过20个月。     

自身互补型腺相关病毒载体发展趋势

重组腺相关病毒(Recombinant adeno-associated virus,rAAV)可以作为基因运载工具将目的基因运送入靶器官并对多种疾病发挥治疗作用。以rAAV为载体进行基因治疗的关键是病毒基因组由单链变为双链,否则不能适时、有效表达目的基因。自身互补型rAAV(scrAAV)载体基因组本身以双链形式存在,与常规的单链rAAV(ssrAAV)载体相比,无论在表达时间还是表达强度上都有十分明显改善,可显著降低在疾病治疗过程中由于载体本身所诱发的免疫反应。目前,scrAAV已经在肝脏疾病、中枢神经系统疾病、眼部疾病、干细胞修饰以及RNA干扰、核酶技术等领域得到应用。以下在介绍scrAAV载体构建、表达、定位的基础上,以血友病B为主要对象,阐述scrAAV的应用潜力及发展趋势。     

一种辅助病毒依赖型腺病毒载体的构建及其在小鼠体内 …

腺病毒载体具有在离体细胞和动物体内高效转移和表达外源基因的优点,但由于第一代腺病毒载体能在靶细胞内表达病毒结构蛋白,并诱导机体的细胞和体液免疫反应,影响了大体内的稳定表达。为了克服这一缺点,构建了一种辅助病毒依赖型腺病毒载体ＨＡｄＩ－ｈＦＶＩＩＩ。该载体去除了病毒基因组的ｌ３、Ｌ１、Ｌ２、ＶＡＩＶＡＩＩ、ｐＴＰ等基因序列。在第一代重组病毒ＡｄＩ－ｈＦＶＩＩＩ辅助下,能在２９３细胞包装和扩增。经氯化     

凝血因子Ⅸ基因剔除小鼠的遗传及血液学指标检测

目的鉴定凝血因子Ⅸ基因剔除小鼠.方法采用PCR扩增检测小鼠的DNA样品以及采用一期法检定小鼠血浆FIX活性和血浆凝血酶原时间(plasma prothrombin time,PT)、白陶土部分凝血活酶时间(Kaolin partialthromboplastin time,KPTT)值.结果小鼠PCR检测为阳性,FIX活性＜5%.结论凝血因子Ⅸ基因剔除小鼠能稳定遗传,鉴定结果提示该小鼠符合人血友病B相应临床症状.     

OX-M-AdmCLB1重组腺病毒制备及其诱导的体内抗肿瘤效应

构建小鼠细胞周期蛋白B1(mcyclinB1)重组腺病毒(AdmCLB1),将氧化型甘露聚糖(OX-M)与AdmCLB1偶联,制备OX-M-AdmCLB1,研究OX-M-AdmCLB1诱导的抗肿瘤效应。利用AdEasy系统构建携带靶基因小鼠细胞周期蛋白B1的复制缺陷型重组腺病毒AdmCLB1,抽提AdmCLB1基因组DNA,进行PCR扩增。重组病毒经扩增、纯化后与OX-M混合,制备OX-M-AdmCLB1;OX-M-AdmCLB1体外感染小鼠树突状细胞(DC),RT-PCR扩增分析靶基因表达;OX-M-AdmCLB1处理BALB/C小鼠,处理后再荷瘤,观察小鼠肿瘤生长及生存情况。重组病毒AdmCLB1终滴度为2.1×1011pfu/ml;DC内靶基因的表达量在OX-M-AdmCLB1组较AdmCLB1组高;体内研究提示OX-M-AdmCLB1可明显抑制CT26肿瘤增殖(抑瘤率44%)、延长动物生存期(P<0.01)。实验制备的新型重组腺病毒OX-M-AdmCLB1体内能够诱导明显的抗肿瘤效应,估计此效应的产生与DC特异识别OX-M-AdmCLB1,进而激活机体抗肿瘤免疫有关。     

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.     

狗凝血Ⅸ因子cDNA的克隆及其离体表达研究

根据cFⅨcDNA(canineFⅨ ,cFⅨ )顺序设计引物 ,采用RT PCR技术 ,从狗肝细胞中提取mRNA ,逆转录成cFⅨcDNA ,克隆到pGEM T质粒载体上 ,经DNA顺序分析 ,挑选克隆 ,拼接并测序鉴定 ,得到DNA顺序完全正确且含有cFⅨ完整编码区的cDNA ,进一步构建成以G1Na为框架的反转录病毒载体G1NaCcⅨ (hCMV启动子控制cFⅨ转录 )和G1NaMBcⅨ (MCK增强子和β actin启动子共同控制cFⅨ转录 ) ,并用于反转录病毒介导的基因转移 .狗原代皮肤成纤维细胞实验结果显示 ,cFⅨ能够在狗皮肤成纤维细胞中表达 ,表达水平分别为G1NaCcⅨ :173ng/ 10 6 细胞·2 4h ;G1NaMBcⅨ :2 11ng/ 10 6 细胞·2 4h .此结果为血友病B狗基因治疗动物试验的开展奠定了基础 .     

人羊水祖细胞的分离和基因修饰

探讨从孕中期羊水中分离出人羊水祖细胞的有效方法和FIX基因修饰后的效果,为血友病B的产前治疗提供可行的基础。从镜下分离出呈致密克隆生长的梭形细胞集落,经培养传代后,通过第3代慢病毒载体将hFIX导入该细胞,经酶联免疫反应(ELISA)等方法检测hFIX的表达并检测凝血活性。用这种方法得到的羊水祖细胞呈成纤维细胞样,倍增时间为39.05 h,该细胞在不仅在蛋白水平表达干细胞表面分子SSEA4,TRA1-60,在基因水平还可检测到NANOG,OCT4,SOX2mRNA的表达。羊水祖细胞导入hFIX cDNA后,能合成并分泌hFIX蛋白,传代后48 h在上清液中的浓度为20.37%±2.77%,凝血活性16.42%±1.78%。上清液中的浓度在第4天达到平台期,为50.35%±5.42%,凝血活性可达45.34%±4.67%。ELISA检测显示转染后的羊水细胞表达的hFIX蛋白的水平呈现基本稳定趋势,波动幅度较小;同时检测FIX凝血活性也与蛋白浓度呈正相关。从羊水中可以分离得到具有多能性祖细胞,转染了hFIX的羊水祖细胞在体外能持续合成有凝血功能的hFIX蛋白,为血友病B产前治疗的新方法提供了实验依据。