[论文解读] Search for direct [Formula Presented] violation in [Formula Presented] decays

K. Abe, R. Abe+203 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2001

Particle physics theoretical and experimental studies被引用 9

一句话总结

本文研究了逆转录病毒载体中转录沉默现象，特别是基于鼠白血病病毒（MLV）系统的转录沉默，这是基因治疗中长期基因表达的主要障碍。研究识别出载体结构、整合位点和细胞类型是影响沉默的关键因素，并提出通过改造病毒增强子、tRNA引物结合位点以及使用管家基因启动子，以减少沉默并提高载体稳定性。

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

研究动机与目标

• 理解在体细胞基因治疗中使用的逆转录病毒载体中转录沉默的原因。
• 识别载体结构、整合位点和细胞类型如何影响转基因表达的沉默。
• 评估病毒元件（如增强子和tRNA引物结合位点）在沉默机制中的作用。
• 评估通过修改载体骨架组分及使用管家基因启动子以减少沉默的潜力。
• 通过生殖系和胚胎小鼠模型的见解，指导未来载体的设计。

提出的方法

• 回顾细胞和动物模型中的现有数据，特别关注小鼠生殖系和胚胎细胞。
• 分析逆转录病毒载体系统，重点研究基于鼠白血病病毒（MLV）的载体。
• 考察病毒转录增强子和tRNA引物结合位点对转录调控的影响。
• 评估来自管家基因的内部启动子元件作为病毒启动子的替代方案。
• 使用体外和体内模型，包括转导的造血细胞、成纤维细胞、肌细胞和肝细胞。
• 评估不同细胞类型和整合位点下的载体性能，以确定沉默模式。

实验结果

研究问题

• RQ1 哪些因素导致体内逆转录病毒载体中的转录沉默？
• RQ2 逆转录病毒载体骨架的结构在多大程度上影响转基因表达的沉默？
• RQ3 整合位点和细胞类型在多大程度上影响载体表达的稳定性？
• RQ4 对病毒增强子或tRNA引物结合位点进行改造能否减少转录沉默？
• RQ5 使用管家基因启动子能否改善逆转录病毒载体中长期的转基因表达？

主要发现

• 转录沉默导致在转导的造血细胞、成纤维细胞、肌细胞和肝细胞中长期载体表达的消失。
• 载体结构，特别是病毒增强子和tRNA引物结合位点，显著影响转录沉默的程度。
• 整合位点和细胞类型是沉默的关键决定因素，在不同细胞谱系中表现出可变的影响。
• 对载体骨架的修改，包括替换病毒增强子和使用管家基因启动子，可减少沉默。
• 来自小鼠生殖系和胚胎细胞模型的见解，为理解沉默机制提供了关键认识。
• 细胞培养和动物模型对于测试和改进逆转录病毒载体设计以克服沉默至关重要。