高效的红细胞特异性表达系统的建立和优化

目的探讨慢病毒载体中红细胞特异性基因调控元件的优化对小鼠红白血病(murine erythroleu-kemia,MEL)细胞向红系终端分化期间组织特异性表达重组蛋白的影响。方法改变红细胞特异性β-珠蛋白启动子编码长度、改变β-珠蛋白基因位点控制区DNaseⅠ高敏位点(hypersensitive site,HS)的组合、删除β-珠蛋白3'端增强子或β-珠蛋白内含子IVS2,由此构建一系列由不同缺失组合的基因调控元件控制目的基因(如人凝血因子Ⅸ)表达的慢病毒载体,包装成重组慢病毒,测定病毒滴度,并分别感染小鼠MEL细胞。用O6-苄基鸟嘌呤(O6-benzylguanine,BG)-卡莫司汀[1,3-bis(2-chloroethyl)-1-nitrosourea,BCNU]联合筛选以富集感染的阳性细胞,用酶联免疫吸附测定方法检测目的基因的表达,评估不同基因调控元件组合对重组慢病毒载体所携带的目的基因表达的影响。结果经限制性内切酶谱分析和序列测定,构建的慢病毒载体结构正确;三质粒系统瞬时转染人肾胚胎293T细胞包装的重组自灭活慢病毒可通过长时间高速离心有效浓缩;用50μmol/L BG-50μmol/L BCNU联合筛选可有效富集感染的阳性细胞;经环六亚甲基双乙酰胺(N,N'-hexamethyle-nebisacetamide,HMBA)诱导第8天的106个小鼠MEL细胞中表达的重组人凝血因子Ⅸ平均质量浓度达到正常水平的3.8%(191 ng/ml)。结论通过适当减少调控元件优化慢病毒载体不仅有助于提高携带的外源基因片段长度、增加载体制备的有效性、实现温和提高目的基因产物达到治疗水平需求量的目的,而且为开展以红细胞特异性表达载体介导的携带蛋白类药物的红细胞治疗以及非血液病基因治疗奠定临床前的研究基础。