腺病毒载体左侧ITR区对下游基因表达特异性的影响

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恶性肿瘤是当今社会威胁人类健康的主要疾病,肿瘤基因治疗的迅速发展为攻克这类严重威胁人类生命健康的疾病带来新的希望。基因转运系统是基因治疗过程中的关键环节,在肿瘤的基因治疗研究中,腺病毒载体目前应用最多的一种病毒载体。研究表明,外源基因的高表达使得宿主细胞的免疫反应增加,从而限制了腺病毒载体的功效。所以靶向感染肿瘤细胞的重组腺病毒逐渐成为关注的热点。靶向转运是攻克这些问题的一种重要策略,即在靶细胞中运用肿瘤特异性启动子有选择地表达特异性基因。然而,一些具有高特异性和选择性表达活性的启动子在克隆到腺病毒载体之后会被改变甚至缺失。对于这种现象,一种比较合理的解释是腺病毒基因序列中,目的基因的附近存在着增强子或潜在的转录起始位点,它们与启动子相互作用从而导致“非特异性”转录。目前报导的5型腺病毒基因组中含有增强子的元件有反向末端重复序列(inverted terminal repeats, ITR), E2和E4启动子,pIX启动子和E1A增强子等。5型腺病毒基因组左侧含有两个增强子元件,一个是重复序列,特异性调节E1A基因在细胞中的转录,另一个在重复序列即左侧ITR之间,顺式调节所有早期基因的转录,因此对下游基因的表达有着显著影响。目的:构建一系列含GFP报告基因的腺病毒载体,通过其荧光表达分析来研究腺病毒载体左侧ITR区对下游基因表达特异性的影响。方法:采用一系列分子生物学方法及Gateway技术重组腺病毒载体左侧ITR区下游构建正反两个方向含有人端粒酶逆转录酶(hTERT)启动子、CMV启动子及GFP报告基因的重组腺病毒载体。重组腺病毒质粒经PacⅠ线性化后用脂质体转染法转染293A细胞,包装并扩增出重组腺病毒颗粒,TCID50测得滴度后分别以相同的MOI感染不同的细胞,观察荧光表达情况。结果:1)成功构建了hTERT、rhTERT、CMV、rCMV和rGFP五种重组腺病毒表达载体,并利用293A包装系统制备了这五种高滴度的重组腺病毒。2)重组腺病毒分别感染293A细胞、人鼻咽癌细胞CNE、人骨肉瘤细胞U-20S、人乳腺癌细胞435S、人胰腺癌细胞Panc1细胞,发现在293A细胞和Pancl细胞腺病毒的增殖效率较高,荧光表达较强。3)将各病毒在各细胞中的荧光表达量进行分组。在各细胞中分别以CMV和rCMV为一组,hTERT和rhTERT为一组。发现,在各细胞中,各组总体间均有差异。经统计学分析,各组内荧光表达量不存在显著差异。4)无启动子的重组腺病毒在腺病毒增殖比较强的细胞中有微弱荧光表达。结论:1)重组腺病毒左侧ITR区具有增强子功能,影响上下游特异启动子及其调控基因表达的特异性,但对上下游基因的影响程度无明显差异。2)重组腺病毒左侧ITR区具有类启动子功能,可调控上下游基因的表达,影响其表达效率。
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