腺病毒载体的产生及故障排除

由卡伦吉林

腺病毒载体188完整比分直播(AdV)是研究应用和基因治疗的有吸引力的载体:它们可以在高滴度产生,可以容纳大的转基因,转导静止和分裂的细胞,并且不整合到宿主的基因组。使用AdV的主要挑战在于,它会引发强烈的免疫反应体内给药后,会导致转基因细胞死亡和转基因表达丧失(有趣的是,ADV强大的免疫原性使其成为溶瘤和疫苗接种的理想候选药物!)

在发现Adv基因后的65年里,研究人员做了大量工作,以提高Adv基因在研究中的效用和其治疗潜力。

注:讨论构建基于5型腺病毒。

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三代腺病毒载体188完整比分直播

腺病毒粒子是一种约100nm的无包膜粒子,由一个衣壳组成,衣壳围绕一个包含腺病毒基因组的内核。基因组本身是一个约36kb的线性双链DNA,两端都有反向末端重复序列(ITR)。

腺病毒结构

图1:A)一个腺病毒的结构:病毒体是在〜100nm的尺寸,并包括由3种类型的蛋白质的二十面体衣壳的:纤维,五邻体和六邻体蛋白。病毒基因组DNA是通过组蛋白样形成核衣壳蛋白进一步保护。B)的腺病毒载体的三代:第一代载体是在E1和E3区缺失和可188完整比分直播容纳转基因DNA的8.2 kb的。第二代的载体是在E1,E2,E3,和E4缺陷。无肠腺病毒载体(辅助依赖性(HD-AD),或高容量(HC-Ad__是缺乏病毒基因的,并因此可容纳多达36kb的。无肠广告维持只的ITR和包装信号(Ψ),既这些都为病毒体从Lee等人,腺病毒介导的基因递送改编的组件必不可少的:。用于基因和基于细胞的疗法在个性化药物(2017)的新时代的潜在应用。

第一代高级被剥离调控基因E1和E3的。如果没有这些基因,ADVS不能复制自己,但可以在含有E1-哺乳动物细胞系,如HEK293细胞中产生。第一代的AdV克隆容量限制为8.2 kb的,与体内转基因表达停止相对快速地是因为针对的AdV免疫应答。重要的是,如果从包装细胞系中的E1基因通过重组转移到的AdV可以产生重组能力的腺病毒(RCA)。因此,通过执行一个建议试验RCA的在病毒股票存在斑块形成试验对A549细胞。可替代地,基于抗体的测定是可商购用于更快的检测RCA的。

第二代ADVS对于RCA的产生和降低的免疫原性被设计为具有增加的克隆能力,降低的潜力。除了E1 / E3,非结构基因E2和E4在第二代ADVS被删除,从而增加克隆能力〜12 KB。日益流行帕德伊斯系统属于这一类。

第三代高级(无内脏或高容量高级)是缺乏所有病毒编码序列的,只保留的ITR和包装信号顺。因此,与辅助腺病毒共同感染需要提供体内的病毒蛋白反式.无肠的AdV已经产生用于基因治疗的,由于它们增加的克隆能力高息(高达36kb的!),长期的转基因表达和可忽略的毒性。然而,他们的生产更为复杂,辅助病毒污染物的存在减缓了使用该系统。新的和改进的系统仍在发展。生产无肠进阶的详细方案可以在参考文献3中找到。

第二代进阶生产,扩增和质量控制

腺病毒产生

HEK293电池的AdV生产可分为5个关键步骤:

  1. rAdV质粒的构建(约1周)当前位置AdEasy商标系统是创建腺病毒载体结构的最常用方法。它由两个质粒组成:一个穿梭载体(其中克隆了感兴趣的转基因)和pAdEasy™其中包含必要的病毒生产腺病毒基因。有关如何生成最终的重组腺病毒质粒构建的详细说明,请参阅Addgene公司的腺病毒指南网页和参考文献1,2。

    感叹号* Pro-Tip *:一旦确定正确的重组pAdV质粒,重新转化为不易重组扩增的菌株。最终纯化的质粒库应通过内切酶限制性消化或完全测序进行分析,以确认其完整性。

  2. 初始生产(2-3周)- 在这里,你会产生的主要重组腺病毒股票(rAdV-S)。HEK293细胞用从步骤#1的的AdV质粒构建体并允许其留在培养长达此时将细胞刮下20额外的天数,和由多个冻融循环裂解细胞。将得到的溶胞产物是主低滴度rAdV-S,并且可以存储在-80℃下用于以后使用或立即用于扩增中使用。

    感叹号* Pro-Tip *:细胞将变得完全融合和媒体会变黄。不改变介质(补充新鲜媒体每周一次的2-3毫升),并培养至少10天之前,不要收获细胞,因为它会导致非常低滴度。

  3. 放大(1 - 2周)-rAdV-S用于感染更多HEK293细胞并产生更多rAdV以达到更高的滴度。成功感染的细胞在感染后约3天会变成圆形并聚集在一起。一旦大约50%的受感染细胞表现出这种“细胞病变效应”,就可以收获扩增后的病毒。在1-2周的过程中,扩增可以重复多次(2-4轮),规模越来越大。每一轮扩增都会导致病毒数量增加10-100倍。

  4. 纯化(2天)-如果使用rAdV,需要净化体内. rAdV纯化的标准方法使用氯化铯(CsCl)密度梯度结合超速离心将rAdV与其他细胞碎片分离。纯化的高滴度rAdV然后透析并储存在-80℃下。不使用CsCl的纯化和浓缩试剂盒可在市场上买到。

  5. 滴度计算(1或10天)

    1. 物理效价(粒子计数,rAdV基因组/mL)可通过以下方式测量:
      • 光密度:通过使用紫外/可见分光光度法在260nm处观察吸光度来测量颗粒浓度。吸光度在260nm对应于1.1×1012颗粒/mL。
      • 计算颗粒数:OD260读数x稀释系数x 1.1 x 1012粒子数=每毫升样品的粒子数。
      • 通过观察DNA的比例(260nm),可以估计样品的纯度蛋白质(280nm)吸光度。纯化病毒的比例应为~1.3

    2. 定量PCR:包装在病毒颗粒的病毒DNA的数量由已知量和引物的特定的用于病毒DNA序列的标准曲线来确定。

      感叹号* Pro-Tip *:Ad5标准物质应作为内部控制(ATCC#VR-1516)使用,直到分析验证。

    3. 感染滴度:(噬斑形成单位(PFU)或感染单位(IU),每毫升)
      • 菌斑形成试验:允许细胞感染连续稀释的rAdV,固定,10天后染色。计算斑块数量,并根据斑块形成单位(pfu)计算滴度,同时考虑初始载体稀释。

你现在可以在实验中使用纯化的高滴度rAdV了。享受


参考文献

1.罗金勇,等。"使用AdEasy系统快速生成重组腺病毒的方案"自然协议2.5 (2007): 1236. PubMed结论:17546019.

2.他是TC。等使用easy系统的实用指南.

3.高容量腺病毒载体构建和生产的快速方案188完整比分直播自然协议4.4 (2009): 547. PubMedPMID:19373227.

4.米特德、纳内特、基思·L·马奇和布鲁斯·C·特拉普内尔。“评估用于基因治疗的腺病毒载体的浓度和生物活性。”病毒学杂志70.11 (1996): 7498-7509. PubMed结论:8892868. 公共医学中心PMCID:PMC190817.

5.腺病毒介导的基因传递:个性化医学新时代基因和细胞治疗的潜在应用基因与疾病4.2 (2017): 43-63. PubMedPMID:28944281. 公共医学中心PMCID:PMC5609467.

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