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一种新型慢病毒载体------狒狒逆转录病毒包膜糖蛋白假型慢病毒

作者:香雪生命科学-叶韵

发布时间:2022-12-07

阅读:167

 

       慢病毒载体作为基因工程的一个重要的工具,可以改变各种类型细胞的功能,并将其用于治疗。一直以来, 慢病毒载体已被证明是一种安全的基因工程工具,其中水泡口炎病毒包膜蛋白假型慢病毒(VSV-G-LVs)又是十分常见的基因工程工具,主要用于T细胞的改造,例如CAR-T和TCR-T。但是随着细胞基因工程发展的深入,人们发现,在造血干细胞(HSC)和自然杀伤细胞(NK)的改造中,主要障碍之一是缺乏对其有效的基因转导方法,VSV-G假型慢病毒载体并不能获得令人满意的转导效率。究其原因,作为VSV-G同源细胞受体的低密度脂蛋白受体(LDL-R),在被激活的T细胞表面高水平表达,因此VSVG假型慢病毒载体(VSV-G-LVs)转导能力在T细胞上较强。(1)但对于HSC(CD34+),未经刺激的CD34+细胞LDL-R表达极低,只有在被早期细胞因子激活的HSC中才能上调LDL-R的表达,然而暴露于细胞因子的HSC可能会影响其归巢和外渗能力,并促进分化,削弱其在保持干性下的扩增。(2) 对于NK细胞而言,静息的T细胞和NK细胞都不表达大量的LDL-R,只有一小部分NK细胞在激活时上调了LDL-R的表达,这些NK细胞显示出明显低于T细胞的LDL-R表达水平(图一)。因此有一些学者也试图使用药物(瑞舒伐他汀Rosuvastatin)上调LDL-R水平来提高VSV-G-LVs转导NK细胞的效率。(3)

 

 

       图一 T细胞和NK细胞的LDL-R表达水平(1)

 

       此时,狒狒逆转录病毒包膜糖蛋白假型慢病毒载体(Baboon envelope pseudotyped LVs, BAEV-LVs)开始进入人们的视野。人们发现氨基酸转运蛋白2(ASCT-2),在幼稚的、活化的T细胞和活化的NK细胞及其细胞系NK-92中都有表达(1),而HSC中同时表达ASCT-1和ASCT-2(2),而氨基酸转运蛋白(ASCT-1/ASCT-2)是狒狒包膜蛋白的受体。

 

 

       图二 不同状态下的T细胞和NK细胞的ASCT-2表达水平(1)

 

      由于不同种类细胞表面受体表达的差异,造成了不同包膜慢病毒在不同细胞上转导效率 的差异。对于KN-92细胞,在相同的MOI下,VSV-G-LVs几乎检测不到GFP的表达,但是使用BaEV-LVs的一组,则随着MOI的增加,GFP比例上升。同样的情况也发生在HSC上。另一方面,活化的T细胞和活化的NK细胞,在使用BaEV-LVs作为转导工具,在同样的MOI下,可以获得相似的GFP比例。

 

      因此,BaEV-LVs作为一种新型的慢病毒载体,为不同来源细胞的基因工程改造开辟出一条新的道路。

 

 

 

参考文献及网站: (1)Rafijul Bari , Markus Granzin , Kam Sze Tsang, Andre Roy, Winfried Krueger, Rimas Orentas , Dina Schneider, Rita Pfeifer, Nina Moeker, Els Verhoeyen , Boro Dropulic and Wing Leung.A Distinct Subset of Highly Proliferative and Lentiviral Vector (LV)-Transducible NK Cells Define a Readily Engineered Subset for Adoptive Cellular Therapy.ORIGINAL RESEARCH published: 22 August 2019 doi: 10.3389/fimmu.2019.02001 (2)Anais Girard-Gagnepain,Fouzia Amirache, Caroline Costa, Camille L´evy, Cecilia Frecha, Floriane Fusil, Didier N`egre,1-6 Dimitri Lavillette, Franc¸ois-Loïc Cosset, and Els Verhoeyen.Baboon envelope pseudotyped LVs outperform VSV-G-LVs for gene transfer into early-cytokine-stimulated and resting HSCs.Blood , June 20, 2014; DOI 10.1182/blood-2014-02-558163. (3)https://www.sohu.com/a/545480259_120570234

 

 

 

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