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血友病A是一种X-连锁隐性遗传病,在男性中的发病率约为1-2/10000。血友病A的临床症状主要为自发性关节、软组织或其他组织的出血、血肿,常可致残,甚至危及生命。其致病机制是由于编码凝血因子Ⅷ(简称FⅧ)的基因先天性异常而导致的凝血因子Ⅷ缺乏或功能缺陷。血友病A是基因治疗的首选疾病之一。在血友病A基因治疗的研究中发现,重组的野生型FⅧ在细胞中的表达量较低,其主要原因有:第一,在FⅧcDNA结构中,有一段大约1.2kb的片段对mRNA的积累起抑制作用,相当于一个转录沉寂子或转录延伸阻遏子的作用,从而大大降低了FⅧ的表达水平。第二,FⅧ分子从内质网向高尔基体转移效率低会影响其分泌效率。第三,合成以后的FⅧ分子极其敏感,极易受到蛋白酶的降解,需要与vWF因子结合才能稳定存在。研究表明,改造hFⅧ是提高hFⅧ在细胞中的表达量的一个有效途径。目前,对hFⅧ的改造主要集中在以下几个方面:1,缺失B区。2,去除其5’-UTR和3’-UTR。3,在hFⅧ基因中插入apoA-1内含子。我室已对hFⅧ进行了上述改造,将hFⅧ改造成了hFⅧ-BSP。在本研究中,一方面,为了进一步提高hFⅧ-BSP的翻译效率,将hFⅧ-BSP的ATG侧翼序列改成了Kozak序列;另一方面,为了提高hFⅧ-BSP的分泌效率,对其进行了定点诱变:L303E,F309S,从而将hFⅧ-BSP改造成hFⅧ-SK39。载体选择是目前基因治疗领域面临的主要问题。病毒载体因其体内、外转染效率均较高而成为基因治疗中广泛应用的载体,迄今为止,有70%的临床试验采用病毒载体,但病毒载体仍然存在安全性的问题。我室构建了一种新型的非病毒载体-pHrneo,与其他非病毒载体的最大区别在于,pHrneo具有定点整合能力。我室前期的研究表明,pHrneo能够将外源治疗性基因定点靶入到HT1080(人纤维肉瘤细胞)的核糖体基因区。在本研究中,首先,将hFⅧ-BSP改造成hFⅧ-SK39,采用电转染术将hFⅧ-BSP和hFⅧ-SK39的表达载体pcDBSP和pcDSK39分别转染HT1080细胞,经过G418筛选和PCR鉴定,获得阳性单克隆细胞;采用ELISA的方法检测hFⅧ-BSP和hFⅧ-SK39在HT1080细胞中的表达水平。然后,我们构建了携带有hFⅧ-SK39的核糖体基因区靶向表达载体:pHrneo-SK39。接下来,采用电转染术将pHrneo-SK39转染到HL7702(人肝细胞)中,经过G418筛选和PCR鉴定,获得定点整合细胞。然后,采用ELISA、Western blotting和一期法检测了定点整合细胞中hFⅧ-SK39表达情况,还检测了定点整合细胞的生长状况指标。在对其中一个定点整合细胞克隆进行连续传代50次的过程中,监测了hFⅧ-SK39的表达情况。最后,我们采用高水压注射法将pHrneo-SK39直接通过尾静脉注射到裸鼠体内,采用ELISA法检测了裸鼠中hFⅧ-SK39的表达情况,并进行了转氨酶、总胆红素的检测和肝组织的病理学检查。结果显示:1,hFⅧ-BSP改造成hFⅧ-SK39在HT1080细胞中的表达量分别为2.99±0.28 ng/106细胞/天和9.90±1.89 ng/106细胞/天,相比之下,hFⅧ-SK39具有表达优势。2,pHrneo-SK39将hFⅧ-SK39成功地靶入到HL7702细胞中的核糖体基因区,定点整合效率为1.1×10-5。3,定点整合细胞中hFⅧ-SK39的表达量为4.3±0.9 ng/106细胞/天。而且定点整合细胞的生长状况没有发生改变。4,定点整合细胞能稳定表达hFⅧ-SK39。5,pHrneo-SK39能在裸鼠中进行有效表达,受试鼠中hFⅧ-SK39的最高浓度为4.56ng/ml。通过本课题的研究,我们积累了较为系统的关于pHrneo-SK39的实验数据,为将pHrneo-SK39应用到血友病A的基因治疗奠定了重要的研究基础。