腺相关病毒感染GDF11对2型糖尿病大鼠血管损伤的保护作用

目的探讨腺相关病毒感染上调体内生长和分化因子11(GDF11)表达水平对2型糖尿病大鼠(T2DM)主动脉损伤的影响。方法随机选取9周龄雄性SD大鼠,采用高糖高脂饲料加小剂量链脲佐菌素(STZ)联合诱导,建立T2DM模型。正常大鼠和糖尿病模型大鼠随机分为5组:空白对照组(Control组)、阴性病毒对照组(NC组)、GDF11腺相关病毒组(GDF11组)、糖尿病组(DM组)、糖尿病+GDF11腺相关病毒组(DM+GDF11组)。喂养8周后,检测大鼠血清中胰岛素(INS)、晚期糖基化终末产物(AGES)、重组生长转化因子11(GDF11)、总胆固醇(T-CHO)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白(LDL-C)、高密度脂蛋白(HDL-C)、不对称二甲基精氨酸(ADMA)、丙二醛(MDA)浓度;采用过碘酸雪夫氏染色(PAS染色)观察糖原沉积部位,苏木精-伊红染色(HE)观察血管损伤情况,扫描电镜观察血管内皮细胞和血管弹性纤维损伤情况,蛋白印迹和免疫组化检测血管损伤相关蛋白的表达水平。结果在动物实验中与Control组相比,生化指标提示:DM组大鼠血清中AGES、T-CHO、TG、LDL-C和MDA浓度升高(P<0.05),INS、GDF11、HDL-C、ADMA显著低于Control组(P<0.05),DM+GDF11组AGES和HDL-C与DM组无明显差异,T-CHO、TG、LDL-C和MDA相比较DM组降低(P<0.05),INS、GDF11和ADMA相比较DM组升高(P<0.05)。病理染色提示:DM组PAS染色提示糖原颗粒在主动脉内皮及内皮下沉积,HE染色观察到主动脉中膜增厚,内皮细胞及弹性纤维断裂走形不规则,电镜观察到DM组血管内皮损伤,弹性纤维断裂,DM+GDF11组这些变化有所减轻。蛋白印迹和免疫组化表示内皮细胞相关蛋白在DM组中表达下降(P<0.05),间充质标志物在DM组中表达升高(P<0.05),DM+GDF11组中这些蛋白有所回调,且差异有统计学意义(P<0.05)。结论提高体内GDF11表达水平可以改善糖尿病导致的主动脉血管损伤,推断可能与其抑制内皮间充质转化保护血管内皮细胞的功能从而改善血管损伤有关。

重组腺相关病毒载体类体内基因治疗产品临床试验申请药学研究与评价技术指导原则(二)

二、适用范围本指导原则中的rAAV载体是指基于腺相关病毒的结构和理化特性,经设计和重组改造所形成的用于携带外源目的基因(或核酸片段)的病毒载体。本指导原则主要针对应用于体内基因治疗的rAAV载体类产品在申报临床试验时应完成和提交的药学研究信息提出建议。

表达TGF-βⅡ受体的腺相关病毒载体抑制小鼠三阴性乳腺癌4T1细胞的增殖和肺转移

目的研究腺相关病毒(AAV2)介导的TGF-βⅡ受体(TβRⅡ)胞外结构域和IgG2a Fc段融合基因对小鼠4T1细胞在体内增殖和迁移的影响。方法通过分子克隆构建表达sTβRⅡ-Fc的腺相关病毒核心质粒载体pAAV-sTβRⅡ-Fc,转染至HEK 293T细胞验证分泌性sTβRⅡ的表达。在HEK 293T细胞中共转染重组腺相关病毒核心质粒pAAV-sTβRⅡ-Fc、衣壳蛋白表达质粒pAAV2和辅助质粒pHelper以制备AAV2-sTβRⅡ,碘克沙醇密度梯度离心法纯化病毒。Western blot检测AAV2-sTβRⅡ对TGF-β信号通路下游关键蛋白Smad2/3磷酸化水平的影响,以及经治疗后各组小鼠4T1移植瘤内E-钙黏蛋白、波形蛋白、p-Smad2/3的表达水平。构建Luciferase标记的4T1细胞并荷瘤BALB/c小鼠,荷瘤小鼠随机分为处理组AAV2-sTβRⅡ、对照组AAV2-GFP和溶剂对照组PBS(6只/组),各组病毒均经尾静注射到小鼠体内。小动物活体成像观察AAV2-sTβRⅡ在小鼠体内对4T1移植瘤增殖的影响。免疫组织化学检测肿瘤组织Ki67蛋白的表达水平。免疫荧光检测小鼠肝脏内sTβRⅡ蛋白的表达水平。H&E染色观察小鼠肺部肿瘤转移灶和主要脏器的病理学改变。结果pAAV-sTβRⅡ-Fc重组质粒构建成功并在HEK 293T细胞中分泌表达sTβRⅡ。AAV2-sTβRⅡ能够感染4T1细胞并显著降低TGF-β1诱导的Smad2/3蛋白磷酸化(P<0.05)。AAV2-sTβRⅡ可显著抑制小鼠4T1移植瘤在体内的增殖(P<0.05)与肺转移,同时处理组肿瘤组织中E-钙黏蛋白表达水平显著上升(P<0.05)、波形蛋白表达水平显著下降(P<0.01)、Smad2/3磷酸化水平显著下降(P<0.05)、肿瘤组织Ki67蛋白显著下降。sTβRⅡ可在肝脏中表达,AAV2-sTβRⅡ未引起小鼠体质量下降和心、肝、脾、肾组织的病理学变化(P>0.05)。结论重组腺相关病毒载体AAV2介导的TβRⅡ胞外结构域编码序列,可阻断4T1细胞中的TGF-β信号通路,显著抑制小鼠体内4T1细胞增殖和肺转移。

腺相关病毒在脂代谢研究和降脂基因治疗中的应用

动脉粥样硬化性心脑血管疾病是当前全球死亡率最高的疾病,而脂代谢紊乱是动脉粥样硬化性心脑血管疾病的主要病因,其既可以导致心肌梗死、脑卒中、急性胰腺炎等急性病,也可以导致慢性肾脏疾病。近年来基因治疗技术的快速发展,为脂代谢机制研究提供了有效的手段,特别是使先天性脂代谢异常患者的治愈成为可能。腺相关病毒(adeno associated virus,AAV)宿主范围广、安全性高、免疫原性低、表达长期稳定,是当前单基因遗传病基因治疗首选的递送工具。以AAV为载体的多种降脂基因治疗药物目前已经得到临床应用或正在进行临床试验。本文综述了AAV载体在脂质代谢机制研究的新进展及其在降脂基因治疗中的应用和前景。

腺相关病毒基因治疗在肝脏疾病中的应用及展望

腺相关病毒(AAV)载体基因治疗在多个临床试验中已被证明安全有效。近期,靶向肝脏的AAV载体治疗血友病的临床研究备受关注,为改善凝血功能障碍提供了有效策略。然而,外源基因导入可能导致肝损伤等不良反应,基因治疗的长期风险尚不明确。本文重点探讨AAV载体在血友病基因治疗的应用,总结其在多种肝脏疾病中的应用价值,并提出针对潜在风险的控制措施。

几种重组腺相关病毒亚型载体对小鼠睾丸细胞感染和外源基因表达的特性研究

目的评估几种重组腺相关病毒载体rAAV1、rAAV2、rAAV2/8和rAAV6对小鼠睾丸细胞的感染特性。方法使用HEK293T细胞进行rAAV包装制备病毒颗粒,经生精小管内注射或睾丸间质注射给小鼠睾丸接种病毒,术后第7天用颈椎脱臼法处死小鼠,取睾丸制作冰冻切片,通过免疫荧光染色检测和评估重组腺相关病毒载体对睾丸细胞的感染情况和外源蛋白表达情况。结果rAAV1、rAAV2、rAAV6三种亚型均可感染支持细胞和生殖细胞,rAAV2对支持细胞感染能力更强,rAAV2/8在经生精小管接种病毒时特异地感染支持细胞,在经间质接种时特异性感染间质细胞。结论rAAV1、rAAV6在睾丸细胞感染中并未表现出明显的偏好性;rAAV2在可以感染生殖细胞和支持细胞的同时表现出对支持细胞的偏好性;rAAV2/8无法穿越血睾屏障,在经生精小管接种时特异性感染支持细胞,在经间质接种时特异性感染间质细胞。

小鼠CTSK敲降重组腺相关病毒的构建及其功能研究

目的构建小鼠组织蛋白酶K(CTSK)基因的敲降重组腺相关病毒(AAV-shCTSK),检测AAV-shCTSK在小鼠体内的敲降效率,及其对脂肪组织脂质储存的影响。方法设计阴性对照组(NC)及CTSK的shRNA引物,退火后插入到骨架载体中,挑选克隆并测序鉴定,重组质粒经纯化后,利用转染试剂PEI将构建好的腺相关病毒载体、包装质粒和辅助质粒共转染到293T细胞中,进行腺相关病毒包装与扩增,得到AAV-shNC以及AAV-shCTSK。利用脂肪组织原位注射将AAV病毒注射入小鼠附睾脂肪组织,2周后免疫印迹实验检测小鼠脂肪组织中CTSK蛋白的表达量及HE染色检测脂肪组织中脂滴大小。结果成功获得AAV-shNC以及AAV-shCTSK腺相关病毒。原位注射AAV-shCTSK的小鼠脂肪组织中CTSK成功敲降,脂肪组织中白色脂肪细胞显著变小。结论小鼠CTSK的敲降腺相关病毒构建成功,脂肪组织CTSK敲降引起脂肪组织中脂质含量减少。

重组腺相关病毒载体类体内基因治疗产品临床试验申请药学研究与评价技术指导原则(一)

一、前言体内基因治疗产品一般选用适当的载体或转染方式将外源基因(或基因编辑工具)导入人体,通过替代、补偿、阻断、修正特定基因以达到治疗疾病的目的。重组腺相关病毒(recombinant adeno-associated virus,rAAV)载体因其理化性质稳定、致病性弱、整合风险低、外源基因表达持久等结构和生物学方面的优势,已成为体内基因治疗领域研究、应用最为广泛的载体之一。

重组腺相关病毒载体类体内基因治疗产品临床试验申请药学研究与评价技术指导原则(七)

六、质量研究与质量标准1.质量研究rAAV载体类产品的质量研究应根据产品的设计、作用机制和生产工艺等方面确定,一般包括(但不限于):鉴别、结构分析、一般理化特性、含量、纯度、生物学活性、杂质、污染物检测等。研究样品应具有代表性,如工艺相近或相同的非临床研究用样品、临床试验用药品等。质量研究信息应完整,包括分析方法原理介绍、研究样品、试验条件和基本步骤、数据处理和结果分析等,分析方法应能满足预期用途。

重组腺相关病毒载体类体内基因治疗产品临床试验申请药学研究与评价技术指导原则(六)

五、生产工艺通过前期的工艺开发和临床试验用药品的制备,应能建立并初步证明生产工艺的合理性和可重复性,拟定工艺应能稳定生产出符合预期质量的临床试验用药品。申报资料须明确临床试验用药品的生产厂和检验厂,提供基本的生产工艺信息,包括生产规模、工艺流程、具体的工艺参数、过程中控制信息、批次定义等。工艺开发信息应能支持临床试验用药品生产工艺设定的合理性,如质粒瞬转工艺中质粒的用量和配比、杆状病毒感染工艺中的病毒用量和比例、病毒收获条件、纯化工艺条件、制剂处方筛选等。

重组腺相关病毒载体类体内基因治疗产品临床试验申请药学研究与评价技术指导原则(三)

三、一般原则临床试验申报阶段,rAAV载体类产品可参考《中国药典》的相关要求(尤其是“人用基因治疗制品总论”的要求),结合申报阶段的特点,制定合理的药学研究计划和质量控制策略。临床试验用药品应按照“《药品生产质量管理规范(2010年修订)》临床试验用药品附录”(2022年第43号)的相关要求进行生产。临床试验用药品的研发、生产、使用和废弃处理应符合生物安全相关法律法规的要求。

腺相关病毒载体基因治疗药物生物分析技术及药代/药效动力学研究进展

腺相关病毒(AAV)载体是近年来基因治疗领域的研究热点,由于其致病能力弱、免疫原性低、组织特异性强等特点,在基因治疗领域展现出了极大的潜力。AAV载体本质上为具有感染活性的病毒,其安全性和有效性需要新的生物分析技术来评估。目前,相关行业指南明确了对AAV载体生物分布、脱落、免疫原性等内容的评估需求,但对生物分析相关的要求却十分有限。本文从生物分布、脱落、免疫原性和药代动力学/药效动力学(PK/PD)研究4个方面对AAV载体基因治疗药物生物分析技术及PK/PD研究面临的挑战进行总结,以期为AAV载体基因治疗产品的临床研发提供参考。

腺相关病毒介导的基因治疗在儿童神经遗传罕见病中应用的现状与展望

儿童神经遗传罕见病多起病早,缺乏特异性治疗手段,病死率高,严重危及患儿的健康及生命。以腺相关病毒(adeno-associated virus,AAV)介导的基因治疗为代表的疾病修正治疗为儿童神经遗传罕见病的治疗提供了新的方向。目前,AAV介导的基因治疗在儿童神经遗传罕见病治疗中有了突破性的进展,已有针对脊髓性肌萎缩症、芳香族L-氨基酸脱羧酶缺乏症、杜氏肌营养不良症的基因治疗药物获得美国食品药品管理局(Food and Drug Administration,FDA)/欧洲药品管理局(European Medicines Association,EMA)批准上市。多项临床前以及临床试验研究数据显示AAV介导的基因治疗在儿童神经遗传罕见病中有良好的应用前景,针对罕见病药物启动快速审批流程,这为神经遗传罕见病患儿的治疗带来了希望。但AAV介导的基因治疗属于新兴技术,存在着一定的风险和挑战,需要建立规范的监管体系以及健全的长期随访制度,以评估基因治疗的有效性及安全性。

抗阿尔茨海默病重组腺相关病毒的制备与活性研究

目的:制备可表达抗阿尔茨海默病单链抗体AT8-scFv的重组腺相关病毒AAV8-AT8-scFv,并探究其体内外活性。方法:利用293T细胞对重组病毒进行包装与纯化;SDS-PAGE、RT-qPCR对重组病毒的理化性质进行表征;细胞感染、Western blot法检测重组病毒的体外感染活性;以BALB/c小鼠为动物模型进行免疫,ELISA法、活体成像检测重组病毒的体内表达情况。结果:成功制备重组腺相关病毒AAV8-AT8-scFv,该病毒具有较好的感染能力,并可在小鼠体内长期稳定表达。结论:成功获得具有良好生物学活性的重组腺相关病毒,为阿尔茨海默病的免疫治疗提供新思路。

沙地葡萄茎痘相关病毒在‘阳光玫瑰’葡萄树不同物候期和不同部位的变化规律

【背景】沙地葡萄茎痘相关病毒(grapevine rupestris stem pitting associated virus,GRSPaV)是皱木复合病中最常见的一种病毒,主要通过无性繁殖传播,灵敏的检测技术和培育无病毒植株是预防GRSPaV危害的关键。【目的】建立GRSPaV检测体系,确定适宜样品采集时期及部位,为病毒检测和无病毒材料培育及样品采集提供参考。【方法】建立基于AugeGreen染料法和外壳蛋白(coat protein,CP)基因区域设计引物的RT-qPCR检测方法,对携带GRSPaV的‘阳光玫瑰’葡萄树地上部不同物候期、不同部位的样品进行GRSPaV检出率及基因表达量分析。【结果】以GRS q CP1为引物的GRSPaV RT-qPCR检测方法灵敏度较RT-PCR高10倍。GRSPaV在萌芽期、新梢生长期和花期的检出率均为100%,果实膨大期为91.7%;成熟卷须为94.4%,成龄叶片、成龄叶柄和幼嫩枝条均为100%。检测为阴性的样品均为幼嫩部位。GRSPaV CP基因表达量在花期幼嫩卷须中最高,其次为花期成龄叶片;成龄叶中表达量在果实膨大期至成熟期均为同物候期内表达量最高部位;当年冬芽的萌芽期及二次枝的新梢生长期表达量均较低。【结论】‘阳光玫瑰’葡萄GRSPaV检出率和GRSPaV CP基因表达量随物候期进程表现差异,检出率在萌芽期至花期最高,果实成熟期最低;GRSPaV CP基因表达量在花期最高。综合检出率及表达量因素,花期成龄叶适合作为GRSPaV病毒检测样品;果实膨大期至成熟期当年冬芽及萌发的二次枝适合作为脱除病毒材料。

腺相关病毒过表达IL22可有效改善葡聚糖硫酸钠诱导的小鼠结肠炎

目的探讨白介素22(IL22)在小鼠葡聚糖硫酸钠(dextran sulfate sodium salt,DSS)诱导的急性结肠炎中的作用及其机制。方法选取8周龄雄性同窝IL22敲除小鼠(IL22-/-)及对照基因型小鼠(IL22+/+)各3只,给予2组小鼠2.5%DSS自由饮水6 d、正常饮水2 d构建小鼠急性结肠炎模型,记录小鼠体质量变化及疾病活动指数(disease activity index,DAI),干预8 d后行小鼠肠道内窥镜检查,测量2组小鼠结肠长度以及主要免疫器官脏器指数,采用Western blot检测白介素1α(IL1α)、白介素1β(IL1β)、白介素6(IL6)、肿瘤坏死因子α(TNFα)等促炎细胞因子蛋白水平表达;选取8周龄雄性C57BL/6小鼠建立腺相关病毒(adeno-associated virus,AAV)转染模型,给予DSS诱导结肠炎模型,设置PBS组(n=5)、AAV-mock+DSS组(n=5)、AAV-IL22+DSS组(n=5),采用免疫荧光检测各组结肠闭合小环蛋白1(ZO-1)、钙粘附蛋白(E-claudin)表达,采用Western blot检测IL22、闭合蛋白(Occludin)、信号传导及转录激活蛋白3(Stat3)、p-Stat3蛋白表达水平。结果与IL22+/+组比较,IL22-/-组小鼠在DSS诱导后第8天体质量显著降低(P<0.05),DAI评分(P<0.01)和肠镜评分显著升高(P<0.05),组织损伤加重,病理评分显著升高(P<0.01),促炎细胞因子IL1α、IL1β、cleaved-IL1β、IL6、TNFα表达上调(P<0.05)。与AAV-mock+DSS组相比,AAV-IL22+DSS组可逆转DSS诱导结肠炎,结肠组织炎症水平显著降低(P<0.05),免疫荧光结果示E-claudin表达显著升高(P<0.05),Western blot结果显示Occludin、p-Stat3表达水平显著增高(P<0.01)。结论IL22缺乏加重小鼠DSS诱导结肠炎,而通过AAV过表达IL22能增强结肠紧密连接蛋白表达,减少炎症浸润,缓解DSS肠炎,其机制可能与Jak/Stat3通路激活有关。

宁夏地区肉牛腹泻相关病毒感染状况的分析

本研究旨在了解宁夏地区肉牛病毒性腹泻病原感染现状及流行特点,为牛腹泻病的防控工作提供科学依据。本研究采用RT-PCR方法对宁夏地区293份肉牛拭子样本进行牛病毒性腹泻病毒(BVDV)、牛冠状病毒(BCoV)、牛轮状病毒(BRV)、牛诺瓦病毒(BNoV)、牛星状病毒(BAstV)检测,并对其进行遗传进化分析。研究表明,该地区肉牛普遍存在腹泻病毒的感染及混合感染;散养模式下肉牛腹泻病毒的感染及混合感染情况较规模化养殖严重;病毒性腹泻在不同地区、不同病毒差异明显;遗传进化分析发现宁夏地区BVDV流行株为1e亚型,BRV流行株为G1亚型,BNoV流行株为GⅢ.2亚型,BCoV流行株与法国株遗传进化关系较近。结果显示,宁夏地区肉牛普遍存在腹泻相关病毒的感染,不同养殖模式、不同地区、不同病毒之间存在差异,且混合感染严重。

不同注射剂量9型腺相关病毒载体在小鼠脑和脊髓表达效果分析

腺相关病毒(AAV),尤其是从轴突末端转移到神经元的AAV9型,是研究神经环路和解析大脑功能的有力工具。利用囊泡型谷氨酸神经元(VGlut2)基因敲入小鼠联合脑立体定向注射,通过将AAV9-DIO-ChR2-EGFP病毒注射于VGlut2转基因小鼠的蓝斑核(LC),探究不同注射剂量对病毒侵染范围和小鼠体重的影响。结果表明,与高注射量(1μL)相比,低注射量(0.5μL)可将AAV9-DIO-ChR2-EGFP限定至蓝斑核(LC)。在AAV9-DIO-ChR2-EGFP注射3周后,侵染范围由LC延伸至初级运动皮质(primary motor cortex,M1)、下丘脑、中缝苍白核(araphe pallidus nucleus,Rpa)和颈髓(cervical spinal cord,CSC)。随后检测了低注射量的AAV9(0.5μL)是否影响小鼠体重,统计结果表明,0.5μL AAV9注射对小鼠体重无影响(P=0.9795)。结果表明,低注射量(0.5μL)可以在一定程度上限制AAV的表达范围,并且脑内注射AAV9不会改变小鼠体重。

重组腺相关病毒对NK92细胞的转导条件优化

为提高重组腺相关病毒(recombinant adeno-associated virus,rAAV)对NK92细胞的转导效率,对转导细胞密度、培养基中IL-2浓度、rAAV血清型和用量进行优化;此外,用不同浓度的促进剂(ZnCl_(2)、氯喹、聚乙烯醇和金雀异黄酮)溶液处理细胞,以进一步提高病毒转导效率。结果表明,在细胞密度为5×10^(5)时,增强型绿色荧光蛋白(EGFP)的表达效率相对较高;当培养基中IL-2的浓度为1000 IU/mL时,NK92的细胞生长状态最适合病毒转导;不同血清型rAAV对NK92细胞的转导效率由高到低依次为rAAV6、rAAV2和rAAV9;用金雀异黄酮预处理NK92细胞,能够显著提高病毒转导效率,而其他促进剂的添加对病毒转导效率无显著影响。通过上述条件的优化,显著提高了rAAV对NK92细胞的转导效率,为rAAV载体介导工程化NK92细胞奠定基础。

腺相关病毒不同转染策略应用于心脏光遗传学的研究

目的探究腺相关病毒不同转染策略构建大鼠心脏光遗传学模型的可行性与有效性。方法20只SD大鼠,随机分为4组:心肌注射组、心包注射组、心外膜滴涂组、正常对照组,每组5只,分别心肌注射、心包注射、心外膜滴涂rAAV9-CAG-hChR2(H134R)-eYFP,正常对照组只开胸。造模4周后,超声测量4组大鼠左室射血分数及左室短轴缩短率;记录体表心电图,测量RR间期、PR间期和QRS时限。开胸进行473 nm波长蓝光照明实验,根据光输出信号与心电图判断心脏节律是否被光脉冲夺获。对心脏组织石蜡切片进行HE染色和荧光观察。结果心肌注射组、心包注射组、心外膜滴涂组大鼠与正常对照组大鼠相比,心电参数无显著差异(P>0.05),左室射血分数及左室短轴缩短率无显著差异(P>0.05)。用一定频率和功率的473 nm蓝光照射心肌注射部位或心脏,能夺获心肌注射组和心包注射组心脏的节律,但不能夺获心外膜滴涂组。HE染色显示心肌注射组注射部位心肌纤维排列紊乱、炎症细胞浸润。荧光显示心肌注射组、心包注射组、心包滴涂组心室切片均有ChR2(H134R)转染。结论心包注射途径能有效构建大鼠心脏光遗传学模型。