[논문 리뷰] Search for direct [Formula Presented] violation in [Formula Presented] decays

K. Abe, R. Abe외 203명|arXiv (Cornell University)|2001. 01. 01.

Particle physics theoretical and experimental studies인용 수 9

한 줄 요약

이 논문은 유전자 치료에서 장기적인 유전자 발현의 주요 장벽으로서, 특히 마우스 유비쿼틴 바이러스 기반 시스템에서의 전사적 침묵을 조사한다. 벡터의 구조, 통합 부위, 세포 유형이 침묵에 영향을 주는 핵심 요인임을 규명하고, 바이러스 증폭 인자, tRNA 프라이머 결합 부위, 그리고 하우스키핑 유전자 프로모터의 사용을 통해 침묵을 줄이고 벡터의 안정성을 향상시키기 위한 수정을 제안한다.

ABSTRACT

Although retroviral vector systems have been found to efficiently transduce a variety of cell types in vitro, the use of vectors based on murine leukemia virus in preclinical models of somatic gene therapy has led to the identification of transcriptional silencing in vivo as an important problem. Extinction of long-term vector expression has been observed after implantation of transduced hematopoietic cells as well as fibroblasts, myoblasts and hepatocytes. Here we review the influence of vector structure, integration site and cell type on transcriptional silencing. While down-regulation of proviral transcription is known from a number of cellular and animal models, major insight has been gained from studies in the germ line and embryonal cells of the mouse. Key elements for the transfer and expression of retroviral vectors, such as the viral transcriptional enhancer and the binding site for the tRNA primer for reverse transcription may have a major influence on transcriptional silencing. Alterations of these elements of the vector backbone as well as the use of internal promoter elements from housekeeping genes may contribute to reduce transcriptional silencing. The use of cell culture and animal models in the testing and improvement of vector design is discussed. Copyright 1996 S. Karger AG, Basel

연구 동기 및 목표

• 체세포 유전자 치료에 사용되는 유 retroviral 벡터에서 전사적 침묵의 원인을 이해하는 것.
• 벡터의 구조, 통합 부위, 세포 유형이 전이 유전자 발현의 침묵에 어떻게 기여하는지 규명하는 것.
• 증폭 인자와 tRNA 프라이머 결합 부위와 같은 바이러스 성분이 침묵 메커니즘에서 수행하는 역할 평가하는 것.
• 벡터 배경 성분의 수정과 하우스키핑 유전자 프로모터의 사용이 침묵을 줄이는 데 얼마나 기여하는지 평가하는 것.
• 생식세포 및 배아 마우스 모델에서의 통찰을 통해 향후 벡터 설계를 이끄는 것.

제안 방법

• 특히 마우스 생식세포 및 배아세포에서의 세포 및 동물 모델의 기존 데이터 검토.
• 마우스 유비쿼틴 바이러스(MLV) 기반의 유전자 벡터 시스템 분석.
• 바이러스 전사 증폭 인자와 tRNA 프라이머 결합 부위가 전사 조절에 미치는 영향 검토.
• 하우스키핑 유전자에서 유래한 내부 프로모터 요소를 바이러스 프로모터의 대안으로 평가.
• in vitro 및 in vivo 모델 사용, 전도된 혈액세포, 섬유아세포, 근세포, 간세포 포함.
• 다양한 세포 유형과 통합 부위에서의 백터 성능 평가를 통해 침묵 패턴을 규명.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 유전자 치료에서 실제로 유 retroviral 벡터에서 전사적 침묵에 기여하는 요인은 무엇인가?
• RQ2 유 retroviral 벡터의 배경 구조가 전이 유전자 발현의 침묵에 어떻게 영향을 주는가?
• RQ3 통합 부위와 세포 유형이 백터 발현 안정성에 어느 정도 영향을 미치는가?
• RQ4 바이러스 증폭 인자나 tRNA 프라이머 결합 부위의 수정이 전사적 침묵을 줄일 수 있는가?
• RQ5 하우스키핑 유전자 프로모터의 사용이 유 retroviral 벡터에서 장기적인 전이 유전자 발현을 향상시킬 수 있는가?

주요 결과

• 전사적 침묵은 전도된 혈액세포, 섬유아세포, 근세포, 간세포에서 장기적인 백터 발현을 소멸시킨다.
• 벡터의 구조, 특히 바이러스 증폭 인자와 tRNA 프라이머 결합 부위가 전사적 침묵의 정도에 크게 영향을 준다.
• 통합 부위와 세포 유형은 침묵의 주요 결정 요소이며, 다양한 세포 계통에서 다양하게 나타나는 영향을 보인다.
• 벡터 배경의 수정, 바이러스 증폭 인자의 교체 및 하우스키핑 유전자 프로모터의 사용은 침묵을 줄일 수 있다.
• 마우스 생식세포 및 배아세포 모델에서의 통찰은 침묵 메커니즘에 대한 핵심 이해를 제공한다.
• 세포 배양 및 동물 모델은 침묵을 극복하기 위해 유 retroviral 벡터 설계를 테스트하고 향상시키는 데 필수적이다.