宿主细胞dna损伤反应与重组腺相关病毒载体基因表达

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1、宿主细胞DNA损伤反应与重组腺相关病毒载体基因表达交稿日期：2013-12-14彭俊纯，刁勇，李招发，王启钊，第一作者：彭俊纯（1990-），女，硕士研究生，研究方向：肝纤维化基因治疗.E-mail:jmpjc0622@163.com吕颖慧通信作者：刁勇（1967-），男，教授，博士，主要从事基因治疗研究;E-mail:diaoyong@hqu.edu.cn,.联系电话：0595-22690516.（华侨大学生物医学学院泉州362021）基金项目：国家自然科学基金资助项目(81371669,81271691,81

2、201183);国家国际科技合作项目（2011DFG33320）；福建省自然科学基金资助项目(2012J01397)摘要：重组腺相关病毒（RecombinantAAV，rAAV）载体因其宿主范围广、免疫原性低等优点，被公认为是基因治疗的最有前景的治疗载体之一。但体内基因表达效率太低是限制rAAV载体临床应用的关键问题之一，如何提高rAAV载体的表达效率是本领域研究的热点。近期研究发现，宿主细胞内DNA修复机制对rAAV载体的核内行为有重要影响。本文主要阐述rAAV载体与DNA修复机制的关系，并讨论通过操纵DNA修

3、复提高rAAV载体表达及基因打靶效率的方法。关键字：腺相关病毒；基因治疗；DNA损伤修复；基因打靶中图分类号：Q78InterplaybetweenDNA-damageresponseandrecombinantadeno-associatedvirusvectorinhostcellsPENGJun-chun，DIAOYong，LIZhao-fa，WANGQi-zhao，LVYing-hui(SchoolofBiomedicalSciences.HuaqiaoUniversity.Quanzhou362021,

4、China)Abstract：Recombinantadeno-associatedvirus(RecombinantAAV,rAAV)vectorsisrecognizedasoneofthemostpromisingtherapyvectorsforgenetherapybecauseofitswidehostrangeandlowimmunogenicity.However,itslowtransductionefficiencyinvivolimitsitsclinicalapplication.Howt

5、oimproveitstransductionefficiencyisonehotspotforrAAVresearch.RecentstudiesindicatedDNArepairmachineryinthehostcellmaybeplayimportantrolesonrAAVtransductionprocess.Inthispaper,wefocusedontheinteractionsbetweenrAAVvectorgenomesandDNArepairmachinery,andhowtoimpr

6、overAAVtransductionandgenetargetingbasedonthemalpulationofDNArepairmachinery.Keywords：Adeno-associatedvirus;Genetherapy;DNAdamagerepair;Genetargeting基于腺相关病毒（Adeno-associatedvirus，AAV）构建的重组腺相关病毒（rAAV）载体，因免疫源性低、致病风险小、宿主范围广，而成为目前基因治疗研究的热点。以rAAV为载体的基因药物Glybera于20

7、12年正式在欧盟获准上市，表明rAAV基因药物的临床有效性和安全性已获得认可[1]。在rAAV载体中，野生AAV的病毒基因Rep和Cap被目的基因表达框所替代，保留的病毒成分仅仅是基因组两端145bp长度的反向末端重复（Invertedterminalrepeats,ITR）序列。rAAV载体因不能在宿主细胞内表达AAV蛋白，无法有效地复制其基因组，导致转基因表达效率较低。增加rAAV载体用量可以提高其转基因表达水平，但人体应用后有可能诱发宿主免疫反应等毒副反应[2-4]。如何提高rAAV载体的基因表达效率，是其

8、走向临床广泛应用的关键。rAAV载体转导细胞的过程包括多个步骤（图1），包括与靶细胞表面受体的结合、受体介导的病毒内吞、内体介导胞质内运输、从内体逃逸后入核、核内脱壳释放基因组、双链形成、转录和翻译等，其中每一步骤都可能影响rAAV载体的表达效率。rAAV载体的基因表达，需要宿主细胞内相关机制的积极参与。近期的研究表明，宿主细胞的DNA修复机制对rAAV的核内行为，包括基