微小腺病毒载体介导的人凝血IX因子小基因的离体表达

将带有内源内含子的人凝血ＩＸ因子ｃＤＮＡ（ｈＦＩＸ小基因）构建到不含腺病毒基因而只带有反向末端重复顺序（ＩＴＲ）和包装信号ψ等顺式元件的微小腺病毒（ｍｉｎｉ－ａｄｅｎｏｖｉｒｕｓ）载体ＧＴ２０７３上,得到载体ＧＴｉ’ＩＸ。将该载体与带有ｌａｃＺ报告基因的微小腺病毒载体ｐＲＰ１００１分别转移４入腺病毒馐细胞２９３Ｃｒｅ４中,随后专杂辅助病毒ＡｄＬＣ８,从而馐出微小腺病毒ＡｄＧＴｉ’ＩＸ和ＡｄＲＰ１０     

人凝血因子ⅨcDNA在C2C12成肌细胞及C3H小鼠中的高效表达

以小鼠C2C12成肌细胞为对象开展血友病B基因治疗研究.除已有的XLIX,LNCIX和GlNaCIX反转录病毒载体外,又首次将微小MCK(muscle creatinekinase)增强子顺序构建到hCMV(human cytomegalovirus)启动子上游,共同控制FIXcDAN的转录.用带有上述4种载体的病毒悬液分别感染C2C12细胞后,ELISA检测结果发现,FIX蛋白离体表达水平为:G1NaMCIX>GlNaCIX>LNCIX>XLIX.其中C2C12/G1NaMCIX混合克隆高达640ng/(10~6细胞·24h).C2C12/G1NaMCIX细胞注射C3H小鼠后肢骨骼肌肉组织,人FIX蛋白持续表达35d,其中最高表达峰达206ng/mL血浆.此结果对于研究FIX cDNA在脱细胞中的表达调控以及采用成肌细胞移植途径开展血友病B基因治疗研究有重要意义.     

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。     

皮肤成纤维细胞肌内注射表达外源基因的可行性

将分别带有报告基因lacZ和人凝血因子ⅨcDNA的兔原代皮肤成纤维细胞直接注射到兔肌肉组织后 ,皮肤成纤维细胞可以长期存活并持续表达外源基因 .其中β 半乳糖苷酶表达至少持续 3个月 ,人凝血因子Ⅸ蛋白表达持续 1个月 .研究结果将皮肤成纤维细胞的优点和肌肉组织途径的优势有机地结合起来 ,为血友病B及其他遗传病的体细胞基因治疗提供一条新的途径 .     

人凝血Ⅸ因子cDNA在培养细胞中和转基因小鼠内的表达特性

将由ＳＶ４０早期启动子和小鼠金属硫蛋白基因启动子所控制的人凝血Ⅸ因子ｃＤＮＡ的重组基因分别导入培养的小鼠成纤维细胞,发现它们都能被表达。进而将它们分别导入小鼠受精卵雄原核,作成相应的转基因小鼠,则发现它们都失去了表达特性,结果分析表明,在人凝血Ⅸ因子ｃＤＮＡ中可能存在着决定其在活体内表达的顺式调节元件。     

基因治疗研究的国内外进展

引言基因治疗,(GeneTherapy),是指在基因水平对人类遗传疾病进行治疗。具体地说,基因治疗是利用基因转移或基因调控的手段,将正常基因转入疾病患者机体细胞中,取代突变基因,表达所缺乏的基因产物,或者通过关闭或降低 异常表达的基因等途径,达到治疗某些人类疾病的方法。目前的科学发展水平还只能在体细胞水平上对单基因遗传病进行基因治疗,随着科学的发展将会有越来越多的疾病能用此法进行根治。     

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.     

人凝血因子Ⅶ cDNA基因的克隆与鉴定

目的:克隆并鉴定人凝血因子ⅦcDNA基因。方法:采用反转录聚合酶链反应(RT-PCR)的方法,从人胎肝总RNA中扩增人凝血因子ⅦcDNA基因,将其克隆入pGEM-T载体,对阳性克隆进行序列测定和分析。结果:经RT-PCR扩增和克隆,获得了人凝血因子ⅦcDNA基因,经序列分析表明,所克隆的基因序列正确。结论:本试验成功克隆了人凝血因子ⅦcDNA基因,为重组人凝血因子Ⅶ的研究奠定了基础。     

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。     

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.     

利用烟草表达人凝血Ⅸ因子(hFIX)的研究

血友病B是凝血Ⅸ因子(hFIX)缺乏所导致的一种出血性疾病,通过输血和hFIX浓缩剂进行治疗疗效显著,但存在治疗费用高和安全隐患,因而获得安全、廉价的人凝血Ⅸ因子对血友病B治疗具有重要意义.植物系统表达外源蛋白在生产成本和安全性方面具有优势.为此,构建含人凝血Ⅸ因子基因(hFIX,2.8kb)植物双元表达载体p35s-2300∷gus∷noster,用农杆菌介导法转化烟草"百日红",通过PCR和Southern blot分析证实获得4株独立转基因植株,hFIX在转基因烟草基因组中的拷贝数为1～4个;RT-PCR和ELISA检测结果表明,hFIX在转录和翻译水平已成功表达,hFIX在转基因烟草叶片中的表达量为2.5～8.8ng/g·FW,并具有免疫活性.为利用植物系统表达hFIX的后续研究作了必要准备,也为利用植物系统表达其他药用蛋白研究提供了一些理论和实验参考.     

基因治疗载体及其基因转移技术的关键问题与研究现状

目前使用的基因治疗载体及其基因转移技术中还没有一种能用于临床并永久有效的基因转移技术 .该文分析了直接体内转移、间接体内转移及其非载体法、病毒载体法、非病毒性生物载体法等基因治疗转移技术存在的一些关键问题 ,并探讨了各问题的解决办法或研究策略以及基因治疗载体研究的发展方向     

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.     

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.     

遗传病基因治疗研究的现状

遗传病基因治疗研究的现状薛京伦（复旦大学遗传研究所）在纪念Ｗａｔｓｏｎ和Ｃｒｉｃｋ于１９５３年提出的ＤＮＡ双螺旋结构模型发表４０周年之际,深切地体会到这一模型的伟大意义,这一模型的提出开始了分子生物学和分子遗传学研究的新时代。我们再回顾一下１９７３年建立ＤＮＡ重组技术时,科学家们曾预测,要将这种重组ＤＮＡ技术直接用于人体,至少是５０到１００年后的事,由于科学技术的迅猛发展,当前遗传病的基因治因治疗研究进展大大缩短了这段时间, 给社会和科学家们带来极大的鼓舞和信心。     

小肽基因合成及其串联体表达载体的构建

以人表皮生长因子为研究对象,分3段合成了hegf基因片段,运用套叠PCR技术进行连接,形成全长heft（159 bp）并克隆到酵母表达载体pGAPZα—A中．利用同裂酶技术构建串联体表达载体,获得了分别含2、3、4拷贝的串联体表达载体pGAPZα-2heft、pGAPZα-3 hef和pGAPZα-4hegf,为下一步进行基因表达及其生物学活性分析奠定了基础．     

动物病毒载体与基因治疗的现状和前景(续)

动物病毒载体与基因治疗的现状和前景（续）侯云德三、甚因转移方式１。外源基因体外转移,返回体内。实际上,目前在基因治疗中常用的方法是将患者体内的淋巴细胞或肿瘤浸润淋巴细胞取出在体外培养增殖,同时将某种外源基因如ＩＬ－２、肿瘤坏死因子（ｔｕｍｏｒｎｅｃｒｏｓｉｓｆａｃｔｏｒ,ＴＮＦ）等基因导入该细胞,然后再将此经基因改造的细胞重新返回人体,以达到基因治疗的目的。     

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.     

牛sox2基因的克隆及重组反转录病毒载体的构建

为了构建包含牛sox2基因编码序列的重组反转录病毒载体,获得有感染性的病毒颗粒,本研究以胎牛原始生殖嵴为材料,用RT-PCR方法克隆出牛sox2基因的开放阅读框序列,将其亚克隆至pMD18-T载体并测序。结果表明获得的基因片段与发表的牛sox2基因序列(Gen Bank Accession No.NM-001105463)高度同源;将测序正确的重组T载体用EcoRI和BglII酶切,基因片段插入反转录病毒载体pMSCVneo的相同酶切位点,成功构建了重组反转录病毒载体pMSCV-sox2。采用脂质体法用pMSCV-sox2转染包装细胞PT67,同时用pMIG(含绿色荧光蛋白)作为阳性对照,经流式细胞仪测定,该载体转染效率达到68.3%;转染后PT67细胞经G418筛选得到稳定的产毒细胞株,其病毒滴度达8.16×107CFU/mL,为下一步特定因子诱导牛体细胞转变为牛iPS细胞的研究奠定了基础。     

基因治疗研究的现状和展望

基因治疗研究的现状和展望邱信芳,薛京伦（复旦大学遗传学研究所）经过技术的发展时期,由实验室研究进入临床试验的基因治疗工作已经有４个年头了,我们回顾一下这段时期工作的特点,对于我们制订计划和展望未来都将是有益的。基因治疗的临床试验方案从１９９１年到１９９２年从１３宗增至３７宗,其中启动１５宗,全世界共有５４位病人接受基因转移的临床试验。从１９９２年到１９９３年,批准的试验方案由３７宗增至５７,宗其中已有27宗在实施, 受试病人已超过了140多人。