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。     

人凝血因子Ⅸ在家兔体内的持续表达

本文报道用构建有人凝血因子Ⅸ cDNA的重组质粒(pCMV Ⅸ)或重组反转录病毒(XLⅨ和N2CMVⅨ)转染家兔原代培养的皮肤成纤维细胞(RSF),经过选择后将转有人Ⅸ因子cDNA的细胞包埋于胶原基质,然后进行自体或同种异体移植。腹腔移植有RSF-XLⅨ转化细胞的家兔血浆中人Ⅸ因子表达水平可达100ng/ml,表达持续5个半月;腹腔移植有RSF-pCMVⅨ细胞的家兔血浆中人Ⅸ因子水平可高达2.95ng/ml,表达至今已超过10个月,而且仍在继续检测中。在移植方法上,我们做了进一步改进,将收缩后的细胞胶原块移植改为细胞胶原液注射,使移植方法更简便有效,无需进行手术,用此法皮下移植有RSF-N2CMVⅨ转化细胞的家兔血浆中,人Ⅸ因子表达水平可高达480ng/ml,表达至今已有3个多月,其持续表达的趋势仍很乐观,为基因治疗的临床试验提供了一条更加切实可行的技术路线。     

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。     

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。     

合成的人γ-干扰素cDNA在大肠杆菌的高效表达

合成了人γ-干扰素(IFN-γ)cDNA,其特点是选用了大肠杆菌偏爱密码子。将合成基因克隆到含P_L启动子的不同表达载体中,共获得9种不同的表达质粒,它们的SD与起始密码子ATG间的距离(D)不同,在起始翻译区(TIR)的最小自由生成能△G_(f298)~°不同,故其表达量的差异也很大。其中pLY_4-γ_5表达的IFN_γ的量占菌体总蛋白的60％—80％,为国际上所罕见。表达高的原因是由于选择(D)距离适当,△G_(f298)~°较高,以及选用的密码子较好。采用十分简便迅速纯化IFN-γ的方法分离包涵体可达90％以上纯度,再经一步分子筛柱层析,IFN-γ纯度即可达95％以上,比活约2.0×10~7IU/mg。     

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％.