转染人凝血因子Ⅸ cDNA的血友病B患者皮肤成纤维细胞在小鼠体内的高效表达

本文报道了一个带有增强子的人巨细胞病毒(hCMV)启动子和人凝血因子ⅨcDNA的双拷贝反转录病毒载体(double-copy retroviral vector)-N2CMVIX的构建,转染PA317包装细胞后再离体感染血友病B患者皮肤成纤维细胞,可产生具有凝血活性的Ⅸ因子蛋白高达3420 ng/10~6细胞/24 h。将这些转染人Ⅸ因子cDNA的成纤维细胞包埋于胶原,植入小鼠皮下或腹腔内,人凝血因子Ⅸ蛋白表达最高值达105 ng/ml血浆,可在小鼠体内持续表达12天,其中90％以上的Ⅸ因子具有凝血话性,为血友病B基因治疗临床试验提供了一条可行的技术路线。     

成纤维细胞基因治疗血友病B的临床Ⅰ期试验

本文首次报道了以皮肤成纤维细胞为靶细胞,对血友病B患者实施基因治疗的监床Ⅰ期试验。首先用构建有人凝血因子Ⅸ cDNA的反转录病毒载体(XL-Ⅸ和N2 CMV-Ⅸ)感染血友病B患者皮肤成纤维细胞(HBSF),选择得到表达有人Ⅸ因子蛋白的细胞,而后进行一系列安全性检测,包括细胞连续传代形态观察;染色体分析,软琼脂试验;裸鼠接种试验;胶原过敏试验;内毒素试验等,在确定表达人Ⅸ因子蛋白的细胞的安全性后,大量扩增细胞,最后,细胞用胶原包埋,直接注射到血友病B患者腹部或背部皮下。患者1体内凝血因子IX浓度从71ng/ml上升到约240 ng/ml,至今维持在220ng/ml,持续表达6个月,凝血因子Ⅸ的凝血活性也从2.9％上升到6.3％,该患者的临床症状改善;患者2体内凝血因子Ⅸ浓度亦从130 ng/ml上升到约280 ng/ml,至今维持在220 ng/ml,持续表达5个多月,但活性增加不稳定。两名受试者至今没有发现任何副作用和危害,正在随访之中。我们认为反转录病毒介导的基因转移自体皮肤成纤维细胞,用胶原包埋,皮下移植是安全可靠的,也是简便易行的,从而成功地完成了血友病B基因治疗的临床Ⅰ期试验。     

带有人Ⅸ因子cDNA的反转录病毒载体的构建及其在血友病B患者皮肤成纤维细胞中的高效转移和表达

本文报道对血友病B实施基因治疗的可能性,首先将由SV40早期启动子,小鼠MT-1启动子和反转录病毒LTR启动子控制的Ⅸ因子cDNA构建到反转录病毒载体,然后用电穿孔法将构建的4个反转录病毒载体分别转入一株Amphotropic辅助细胞,PA317细胞,再用一株人纤维肉瘤细胞,HT1080细胞,测定这些辅助细胞的产病毒滴度,可得到2×10~4CFU/ml到5×10~5CFU/ml左右的病毒感染颗粒,用ELISA分别测定转有不同病毒载体的PA317细胞的Ⅸ因子蛋白产量,发现LTR启动子的表达效率最高,Ⅸ因子蛋白的分泌速率可达584ng/10~6细胞/24h,而SV40早期启动子和MT-1启动子的表达效率分别只有它的1/10和1/20,将表达效率最高的反转录病毒载体pXL—Ⅸ 1转入一株取自血友病B患者原代培养的皮肤成纤维细胞后同样能产生较高浓度的Ⅸ因子蛋白,其分泌速率可达549ng/10~6细胞/24h,其中75％以上的Ⅸ因子具有凝血活性,从而达到了首先在体外培养细胞纠正Ⅸ因子基因缺陷的目的,实现了血友病B基因治疗的第一步。     

带有人凝血因子Ⅸ cDNA的反转录病毒载体的构建及其在离体细胞中的高效表达

报道了带有人凝血因子IX cDNA的高滴度高表达安全性反转录病毒载体的构建。采用LNL6反转录病毒载体为骨架,构建了由人巨细胞病毒启动子(hCMV)驱动的反转录病毒载体LNCIX,由反转录病毒LTR启动子驱动的反转录病毒载体LIXSN,以及由LTR和CMV启动子共同控制转录的反转录病毒载体LCIXSN,分别用电穿孔方法转导PA317辅助细胞株。LNCIX和LIXSN反转录病毒载体能在离体细胞中表达人IX因子蛋白,而LC'IXSN反转录病毒载体转移到离体细胞中没有检测到人IX因子蛋白。PA317/INCIX细胞的产病毒滴度为8×10~5CFU/ml,该重组病毒感染人纤维肉瘤细胞HT1080及血友病B患者皮肤成纤维细胞(HSF),用ELISA方法分别测定这些细胞的IX因子蛋白产量,LNCIX载体在HT-1080细胞中的人IX因子平均表达量为3.3μg/10~6细胞·d~(-1);在HSF细胞中的平均表达量为2.5μg/10~6细胞·d~(-1),其中80％以上的IX因子具有凝血活性,与过去相比,提高了产病毒滴度,增加了人IX因子的平均表达量,病毒载体骨架的设计更完善,降低了产生野生型病毒的概率,提高了安全性,对于进一步开展血友病B的基因治疗具有重要的意义。     

人嗜中性白细胞活化蛋白-1/白细胞介素-8基因的半化学半酶促合成及在大肠杆菌的表达

本文采用半化学半酶促法合成了人嗜中性白细胞活化蛋白-1/白细胞介素-8(NAP-1/IL-8)的全基因,并在大肠杆菌系统中利用P_RP_1串联启动子进行了温控型的高效表达,通过SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)检测表明,在摇瓶培养的大肠杆菌中,NAP-1/IL-8的表达量可占菌体可溶性蛋白的18.5％,而在实验室规模的发酵试验中,其表达量则占可溶性蛋白的10.9％.经凝胶过滤层析和阳离子交换层析两个简单的纯化步骤,得到SDS-PAGE纯的重组NAP-1/IL-8,采用琼脂糖平板法进行测定,表明所得NAP-1/IL-8纯品在<10ng/ml的水平上显示出强烈的嗜中性白细胞趋化活性,家兔皮肤试验的结果显示,重组人NAP-1/IL-8可在家兔体内引起早发型超敏反应,采用Edman降解法测定重组人NAP-1/IL-8纯品N末端36个氨基酸的序列,与天然人NAP-1/IL-8的成熟分子完全符合。     

Stage Ⅰ Clinical Trial of Gene Therapy for Hemophilia B

This paper describes the first human gene therapy trial for hemophilia B. Retroviruses were used to introduce human factor Ⅸ into autologous, primary human skin fibroblasts from the patients. Recombinant retroviral vector containing human FIX cDNA driven by viral LTR promoter (XL-Ⅸ) and double-copy retroviral vector driven by human cytomegalovirus enhancer-promoter (N2CMV-Ⅸ)were constructed. After the safety assessment, including soft-agar test, cell morphology observation, analysis of endotoxin, chromosome karyotype, allergic reaction test, nude mice test, routine pathological test, electromicroscopic analysis, and virus detection by PCR, etc., the engineered cells were pooled and embedded in collagen mixture, autologously injected into the patients respectively. The concentration of human FIX protein of Patient 1 increased from 71 ng/ml to 220 ng/ml, witha maximum level of 245 ng/ml. The expression of FIX has lasted for 6 months at the time of writing. The clotting activity also increased from 2.9%     

在昆虫细胞中克隆与表达人白细胞介素6

本文利用DNA合成及PCR技术对人白细胞介素6(hIL-6)cDNA进行转译优化与扩增,并同杆状病毒载体pVL 1393重组构建了pVL·IL-6载体;通过磷酸钙共沉淀法将pVL·IL-6 DNA与野生型苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒(wtAcMNPV)DNA共转染昆虫细胞Sf9,筛选出表达人IL-6的重组病毒rAc·IL-6,经ELISA定量测定rhIL-6表达水平约为1μg/ml;rhIL-6生物活性经IL-6依赖细胞系7TD1测定为10~6u/ml。     

由卫星互补DNA单体构建的抗黄瓜花叶病毒的烟草基因工程植株

本文将合成的卫星RNA-1的全长cDNA单体重组到含CaMV-35S启动子的植物表达载体ROK_2上,并将此重组质粒转入含Ti质粒的根癌杆菌(Agrobacterium tumefaciens)中,用以感染我国推广烟草品种G-140的叶圆片并再生成植株。经CMV强毒分离物接种后,大部分转化植株有大量卫星RNA表达,并表现出症状的减轻。第二代转基因植物仍保持大量卫星RNA的表达及对CMV的抗性并出现基本符合孟德尔遗传规律的分离。经分离和选育我们可得到纯化的抗病毒品种。     

人凝血Ⅸ因子cDNA在转基因小鼠内的表达调控

为了研究人凝血IX因子cDNA在转基因小鼠内的表达,特别是顺式调节顺序的存在位置,本文将3种具有不同结构的人凝血IX因子cDNA的重组基因导入离体培养细胞,发现外源的人IX因子cDNA都能表达人IX因子蛋白,进而将它们分别作成转基因小鼠,结果发现在转基因小鼠内都失去了表达特性。这些结果证实了在人凝血IX因子cDNA中存在着决定其在转基因小鼠内表达的顺式调节顺序,同时也排除了这种顺式调节顺序存在于3′端非编码顺序中的可能性。作者再结合一些相关研究的结果,认为其顺式调节顺序可能存在于5′端的非编码顺序中。     

Expression of Human Factor Ⅸ cDNA in Mice by Implants of Genetically Modified Skin Fibroblasts From a Hemophilia B Patient

Double-copy retroviral vector containing human factor Ⅸ cDNA driven by human cytomegalovirus enhancer-promoter was constructed. The vector was introduced into the amphotropic packaging cell line PA317. The recombinant virus produced in PA317 was used to transduce skin fibroblasts from a hemophilia B patient. The infected cells produced high levels of biologically active human factor Ⅸ at a rate of 3420 ng/10~6 cells/24 h. These cells were embedded in a collagen matrix and implanted into the peritoneal cavity or subcutaneous space of mice. It was demonstrated that human factor Ⅸ was produced by the implants for at least 12 days in vivo, reaching a peak of 105 ng/ml plasma. Over 90% of the protein was functionally active. This technique has the potential to be developed into a new approach for gene therapy for hemophilia B.     

人α-干扰素cDNA在转化的烟草植株中表达

本试验成功地将人的α-干扰素cDNA导入烟草细胞中,并得到了产生活性干扰素的转化烟草植株。将人的α-干扰素的cDNA通过平头末端连接的方法插入到植物表达质粒pAP2034中的T-DNA转录子1的启动子及其转录子7的加尾信号间的BamHI位点,构建了重组质粒piG3031,将此重组质粒导入Ti质粒载体pGV3850的T区,利用农杆菌感染叶盘的方法转化普通烟草1551,得到了抗卡那霉素的转化植株。DNA的Southern杂交表明:人的α-干扰素基因随同T-DNA一起整合进了烟草基因组中,新霉素磷酸转移酶Ⅱ(NPTⅡ)的检测表明:转化植株之所以能抗卡那霉素是因为NPTⅡ酶基因表达的缘故。而干扰素的生物活性检测的结果说明转化植株能产生有活性的α-干扰素。     

基于重组人胶原构建角膜替代物

作为细胞外基的重要成分,胶原在组织工程支架中应用广泛。但目前报道的动物胶原存在传播病毒和免疫原反应等隐患。而基因工程方法生产的重组人胶原(RHC)具有生物安全性和性能优异等特点。本文主要介绍近几年以碳二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺对重组人Ⅰ型(RHC-Ⅰ)和重组人Ⅲ型(RHC-Ⅲ)胶原浓溶液进行交联构建的RHC角膜替代物、重组胶原/磷酸胆碱互穿聚合物网络水凝胶角膜替代物、重组胶原/含糖聚合物互穿聚合物网络水凝胶角膜替代物的研究进展,并概述了RHC-Ⅲ角膜替代物的I期临床实验结果。     

转基因水稻植株再生及外源人α-干扰素cDNA的表达

本文使用转化脂介导转化法(Lipofectin-mediated transformation)成功地将含有人α-干扰素(Hu-α-IFN)cDNA以及与其连锁的新霉素磷酸转移酶(Npt-Ⅱ)基因的E. coli质粒pIG3031导入到水稻(indica type rice)的原生质体内,并由此获得转化愈伤组织。基于Npt-Ⅱ酶活性的测定结果表明转化频率高达10％。筛选出的转化愈伤组织在分化培养基上再生出了完整的籼稻转基因植株。Southern杂交分析证明,外源Hu-α-IFN cDNA己整合到水稻基因组内;RNA条带杂交结果显示,外源Hu-α-IFN cDNA在T-DNA转录子1启动子(P1′)的控制下,在转化水稻细胞中有效地进行了转录;体外生物活性检测表明,转化植株组织抽提物中含有干扰素特有的抗病毒活性,说明外源Hu-α-IFN cDNA可在水稻细胞内正确表达。     

Long-Term Expression of Human Factor Ⅸ cDNA in Rabbits

In this study, rabbits were used as a model for gene therapy for hemophilia B, Human factor Ⅸ cDNA was transferred to cultured normal rabbit skin fibroblasts (RSF) by a recombinant plasmid (pCMVIX) or retrovirus(XL-IX or N2CMVIX) constructed in our laboratoy. Infected fibroblasts capable of synthesizing and secreting high levels of biologically active human factor Ⅸ protein were selected and embedded in a collagen matrix. The latter was surgically implanted into rabbits as autografts or allografts. Human factor Ⅸ protein was detected in the plasma of all the grafted rabbits, and its expression has been maintained for more than 10 months at the time of writing. In addition, we have improved and simplified the method of implantation from surgically grafting the tissue-like matrix to the injection of the infected cell-collagen mixture subcutaneously. Using the latter method, human factor Ⅸ in rabbits injected with RSF-N2CMVIX reached a peak of 480 ng/ml plasma, and its expression has continued for more     

hG-CSF cDNA 5′端序列修饰对其在原核细胞中表达的影响

本文设计并构建了人粒细胞集落刺激因子(hG-CSF)三种cDNA突变体表达质粒,对影响hG-CSF cDNA在大肠杆菌中表达效率的因素进行了探讨。指出cDNA 5′端起始密码子ATG的上、下游序列对其表达有显著影响。不同因素影响hG-CSF cDNA在大肠杆菌中表达效率的主要调控环节在转录水平;翻译水平的差别亦可能与其表达效率的不同有一定关系。     

半合成人肿瘤坏死因子cDNA的构建及其在大肠杆菌中的高表达

本文报道从人基因文库中分离淋巴毒素(LT)基因的同时,克隆了肿瘤坏死因子(TNF)基因,这两个基因相距1.2kb.TNF基因有4个外显子,第4外显子编码TNF成熟蛋白157个氨基酸中的140个.将第4外显子切出一部分,再人工合成编码其余氨基酸的DNA片段,两者连接构成重组的人TNF(rhTNF)cDNA,并克隆在大肠杆菌表达载体中成功地得到表达.5 l罐发酵得菌体约20g/l,以L929为靶细胞测定细胞毒活性为10~6-10~7单位/ml.高压液相色谱仪分离纯化rhTNF,冻干后得白色粉剂.测定了这种rhTNF的氨基端的10个氨基酸序列,证明与天然的人TNF完全相同.纯度约为95％.     

人尿激酶原在CHO细胞中的基因扩增与高效表达

本文通过基因共转染和基因共扩增方法,在SV40病毒晚期启动子控制下成功地在中国仓鼠卵巢细胞二氢叶酸还原酶缺陷株(CHO-DHFR~-)中高效表达了人尿激酶原,其表达水平在5×10~(-6) mol/L氨甲喋呤存在下可达2—3μg/10~6细胞/24 h。采用PMA诱导可将表达水平提高至3.5—4μg/10~6细胞/24 h。相应的Pro-UKcDNA在细胞基因组上整合的拷贝数为200—300拷贝/细胞。Western blot分析表明,表达出来的重组Pro-UK与天然Pro-UK具有相似的分子量:S_(2444)测活法证明重组Pro-UK具有体外酰胺水解活性。     

人心钠素在酵母细胞中的合成与分泌

将化学合成的人α心钠素基因插入酵母分泌表达载体YFD18,然后把重组质粒转化进酵母菌Y33.用放射免疫分析测得酵母转化子表达心钠素的水平约为700μg/1,其中有99％以上在培养液中.对纯化产物的N末端分析表明人α心钠素的前4个氨基酸残基被缺失了.     

人肿瘤坏死因子(TNF)cDNA的分离、鉴定及其表达

PMA诱导的HL-60细胞株mRNA经逆转录合成cDNA;经过第一链cDNA为模板的PCR扩增反应,分离到一特异的615bp DNA片段。Southern杂交和DNA序列分析证实这一615bp片段包含了编码人TNF成熟肽所需的全部cDNA顺序。将这一人TNF cDNA克隆到大肠杆菌表达载体pKK223-3,获得人TNF直接表达质粒pHT-1。IPTG诱导的表达产物具有L-929细胞毒活性;并经抗体中和实验确证为人TNF。在A_(600)=2时,大肠杆菌产生的重组人TNF含量约为8×10~7U/1培养液。     

凝血酶时间法测定家兔血浆中重组水蛭素

建立了凝血酶时间(thromb in tim e,TT)法测定国产重组水蛭素血药浓度的方法,以便为进一步研究该药在家兔体内的药物代谢动力学提供方法学基础。重组水蛭素血浆水平依其抗凝血酶活性(TT延长)予以测定。对该法的影响因素进行了探讨,最适测定条件确定为5 U/mL的凝血酶溶液,0.1 mol/L pH 7.4的Tris-HCL缓冲液及血浆各50μL;结果发现对凝血酶时间延长百分率的对数与浓度呈线性相关,r为0.98~0.99;线性范围为0.12~0.60 mg/L,定量限为0.12 mg/L。日内和日间精密度(RSD)分别为5.6%~9.1%和9.2%~11.5%;方法回收率97.5%~99.2%;超出线性范围的高浓度血浆样品作2~100倍稀释,其稀释回收率为92.4%~94.8%。血浆样品在-20℃冰冻保存,至少1星期内稳定。应用本方法测定家兔iv重组水蛭素2.0 mg/kg后不同时间血药浓度,表明该药符合二室模型、一级动力学过程。