本實驗的目的是建立一個胜肽導引式的基因治療載體系統,我們可以通 過在這個系統上搭載不同的細胞專一性胜肽,使得我們的基因治療載體具 有感染特定種類細胞的能力。
在我的實驗設計上,實驗流程粗分為三個階段,分別是質體的構築、
rAAV 的生產、以及對於實驗結果的驗證三個部份,實驗流程簡述如下:
3.1 質體的構築
減低因為Heparin binding site 噵至的 rAAV 廣泛感染人類細胞的能力,
運用site-specific mutagenesis by overlap extension 的技術在攜帶病毒蛋白外 殼基因的pAAV-RC 上產生突變,使其失去經由 HSPG 感染細胞的能力,並 在其上創造出兩個唯一的限制酶切割位,方便之後細胞專一性胜肽基因的 置入。
為了生產出專一性感染特定細胞的 rAAV,利用搜尋噬菌體表現技術的 相關文獻中所篩選出的細胞專一性胜肽序列,將這些胜肽序列轉換成基因 序列,並且經由唯一的限制酶切割位將找到的胜肽基因置入pAAV-RC 中,
使得此一質體可以提供可以感染特定細胞的病毒蛋白外殼。
3.2 重組腺相關病毒的生產
重組腺相關病毒的生產是按照AAV Helper-Free system 中的標準流程,
分成兩項依序進行,1) 首先將準備好 293T 細胞,在轉染前 48 小時 Seeding 於 直 徑 100mm 的 細 胞 培 養 盤 , 然 後 利 用 磷 酸 鈣 法 將 pAAV-hrGFP 、 pAAV-RC、pHelper 三種質體轉染進入 293T 細胞,並在 6 個小時之後更換 新鮮的細胞培養液,完成轉染的程序。2) 然後在更換新鮮的細胞培養液後 的第66~72 小時收集細胞以及培養液,進行四個循環的-80℃/37℃來打破細 胞。離心10000g 除去細胞殘骸,分裝上清液並凍入-80℃保存。
3.3 實驗結果的驗證
為了檢驗我們所建立的胜肽導引式基因治療載體系統是否可行,因此設 計以下實驗,包括:1) 對於野生型病毒感染能力測試,過去的研究中發現,
野生型的AAV 可以廣泛感染人類細胞,但是對於不同種類的細胞,其感染 能力並不相同,因此我使用AAV 來對我將做研究的細胞株作病毒感染能力 的測試,瞭解在不同的細胞株下,病毒對其感染的效率為何,並當做之後 對不同種細胞做感染時,所應加入AAV 的數量依據;2) 研究突變對於病毒 感染能力的影響,文獻中指出,在AAV 病毒蛋白外殼上的 Heparin binding site 作突變,可以破壞 AAV 經由細胞表面受器 HSPG 感染細胞的途徑,因 此,設計此一實驗驗證經由對病毒的突變是否能夠使其失去感染細胞的能 力,而使得這個突變的病毒可以當做未來的系統控制組;3) 對我們所設計 的胜肽導引式rAAV 做功能性測試,這個部份是就我們所置入的細胞專一性 胜肽是否可以引導rAAV 感染並且將基因傳遞到目標細胞的測試,驗證我們
所設計的系統是否能夠因我們所挑選的細胞專一性胜肽片段,而使其得到 專一性感染細胞的能力。