《抗Vif的APOBEC3G用于HIV-1基因治疗的慢病毒载体的开发。》

  • 来源专题:实验室生物安全
  • 编译者: 苑晓梅
  • 发布时间:2019-11-30
  • 抽象

    需要一种无需抗病毒治疗即可控制HIV-1复制的策略,以实现功能性治愈。为了利用限制因子胞苷脱氨酶APOBEC3G(A3G)的先天抗病毒功能,我们开发了可自动将HIV-1 Vif耐药突变体A3G-D128K递送至靶细胞的自激活慢病毒载体。为了避免在病毒产生细胞中减少APOBEC3的表达,从而减少病毒的感染性,设计了一个包含两个A3G-D128K重叠片段的载体,该基因在病毒产生细胞中保持了非活性形式。但是,在靶细胞的转导过程中,直接重复序列之间的逆转录病毒重组在89%-98%的转导细胞中重建了活性A3G-D128K。表达A3G-D128K的慢病毒载体可高效转导CD34 +造血干细胞和祖细胞(> 30%)。 T细胞系CEM,CEMSS和PM1中的A3G-D128K表达通过C-U脱氨作用有效抑制几种HIV-1亚型的扩散感染,从而导致致命的G-A超突变和逆转录抑制。 SIVmac239和HIV-2未被抑制,因为它们的Vif降解了A3G-D128K。 CEM细胞中的A3G-D128K表达在没有检测到抗药性病毒的情况下有效抑制了HIV-1复制> 3.5个月,这表明A3G-D128K耐药性出现的高遗传障碍。因此,HIV-1靶细胞中的A3G-D128K表达是一种潜在的抗HIV基因治疗方法,可以与其他治疗方法结合使用,以治疗HIV-1并进行功能性治愈。抽象

    需要一种无需抗病毒治疗即可控制HIV-1复制的策略,以实现功能性治愈。为了利用限制因子胞苷脱氨酶APOBEC3G(A3G)的先天抗病毒功能,我们开发了可自动将HIV-1 Vif耐药突变体A3G-D128K递送至靶细胞的自激活慢病毒载体。为了避免在病毒产生细胞中减少APOBEC3的表达,从而减少病毒的感染性,设计了一个包含两个A3G-D128K重叠片段的载体,该基因在病毒产生细胞中保持了非活性形式。但是,在靶细胞的转导过程中,直接重复序列之间的逆转录病毒重组在89%-98%的转导细胞中重建了活性A3G-D128K。表达A3G-D128K的慢病毒载体可高效转导CD34 +造血干细胞和祖细胞(> 30%)。 T细胞系CEM,CEMSS和PM1中的A3G-D128K表达通过C-U脱氨作用有效抑制几种HIV-1亚型的扩散感染,从而导致致命的G-A超突变和逆转录抑制。 SIVmac239和HIV-2未被抑制,因为它们的Vif降解了A3G-D128K。 CEM细胞中的A3G-D128K表达在没有检测到抗药性病毒的情况下有效抑制了HIV-1复制> 3.5个月,这表明A3G-D128K耐药性出现的高遗传障碍。因此,HIV-1靶细胞中的A3G-D128K表达是一种潜在的抗HIV基因治疗方法,可以与其他治疗方法结合使用,以治疗HIV-1并进行功能性治愈。

  • 原文来源:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31778955
相关报告
  • 《抗HIV基因治疗的载体的发展》

    • 来源专题:艾滋病防治
    • 编译者:李越
    • 发布时间:2005-04-16
    • Current gene therapy protocols for HIV infection use transfection or murine retrovirus mediated transfer of antiviral genes into CD4+ T cells or CD34+ progenitor cells ex vivo, followed by infusion of the gene altered cells into autologous or syngeneic/allogeneic recipients. While these studies are essential for safety and feasibility testing, several limitations remain: long-term reconstitution of the immune system is not effected for lack of access to the macrophage reservoir or the pluripotent stem cell population, which is usually quiescent, and ex vivo manipulation of the target cells will be too expensive and impractical for global application. In these regards, the lentivirus-specific biologic properties of the HIVs, which underlie their pathogenetic mechanisms, are also advantageous as vectors for gene therapy. The ability of HIV to specifically target CD4+ cells, as well as non-cycling cells, makes it a promising candidate for in vivo gene transfer vector on one hand, and for transduction of non-cycling stem cells on the other. Here we report the use of replication-defective vectors and stable vector packaging cell lines derived from both HIV-1 and HIV-2. Both HIV envelopes and vesicular stomatitis virus glycoprotein G were effective in mediating high-titer gene transfer, and an HIV-2 vector could be cross-packaged by HIV-1. Both HIV-1 and HIV-2 vectors were able to transduce primary human macrophages, a property not shared by murine retroviruses. Vesicular stomatitis virus glycoprotein G-pseudotyped HIV vectors have the potential to mediate gene transfer into non-cycling hematopoietic stem cells. If so, HIV or other lentivirus-based vectors will have applications beyond HIV infection.
  • 《首尔国立大学: 利用病毒和非病毒载体基因治疗血友病B》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2023-06-12
    • 血友病是一种遗传性疾病,涉及凝血因子缺乏,以及与手术或创伤相关的自发性和过度出血。血友病B是由凝血因子IX(FIX)缺乏引起的,其患病率为每25,000名男婴中有1名。已经开发了各种血友病治疗方法,但在有效性、安全性、治疗简易性和成本方面仍存在未得到满足的需求。 近日,来自首尔国立大学的研究者们在Molecular Therapy: Nucleic Acids杂志上发表了题为“In vivo genome editing for hemophilia B therapy by the combination of rebalancing and therapeutic gene knockin using a viral and non-viral vector”的文章,该研究揭示了利用病毒和非病毒载体通过再平衡和治疗性基因敲击相结合的体内基因组编辑用于血友病B治疗。 最近血友病的治疗策略包括使用腺相关病毒(AAV)进行长期治疗性基因表达,以及通过下调抗凝途径来重新平衡治疗。然而,这些方法在免疫反应方面存在局限性,或者不足以控制急性出血。因此,研究者开发了一种利用脂质纳米粒(LNP)和AAV进行再平衡和人类因子9(HF9)基因敲击(KI)相结合的治疗血友病B的策略。 抗凝血酶(AT;Serpin家族C成员1[Serpinc1])被选为KI基因的靶向抗凝途径。首先,LNP聚集的规则间隔短回文重复序列(CRISPR)和AAV供体的联合使用导致了Serpinc1中20%的插入或缺失(Indels)和67%的血小鼠AT浓度下降。其次,hF9编码序列被整合到大约3%的靶基因座中。 HF9KI产生约1,000 ng/mL人凝血因子IX(HFIX),并将凝血活性恢复到正常水平。注射LNP-CRISPR导致AT持续下调和hFIX产生长达63周。在肝部分切除的情况下,AT抑制和hFIX蛋白生产能力可以通过基因编辑的肝细胞的增殖来维持。 AAV和LNP联合给药,除随机积分外,未见严重副作用。本研究结果证明了血友病B的治疗是通过使用LNP和AAV的再平衡和hF9KI相结合的方法。 综上所述,本研究证实了AT靶向和hF9KI联合策略可恢复凝血活性。使用AAV和LNP杂交体获得了较高的体内治疗基因Ki,其治疗效果似乎持续了63周。此外,与双AAV策略相比,AAV-LNP组合可能有利于降低AAV剂量,并可作为开发基于基因编辑的蛋白质缺乏相关遗传疾病高级治疗策略的基础。 参考文献 Jeong Hyeon Lee et al. In vivo genome editing for hemophilia B therapy by the combination of rebalancing and therapeutic gene knockin using a viral and non-viral vector. Mol Ther Nucleic Acids. 2023 Mar 21;32:161-172. doi: 10.1016/j.omtn.2023.03.008.