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人类珠蛋白基因家族包括α和β两个基因簇,两个基因簇各功能基因呈红系组织特异、发育阶段特异、终产物始终维持平衡的表达。一旦平衡失调将导致地中海贫血。β-珠蛋白基因簇中的缺失或突变导致β-珠蛋白肽链合成停止或减少,继而出现β-地中海贫血(简称β-地贫)。β-地贫是人类较为常见的造血系统遗传病,目前尚无疗效满意的治疗方法。 采用基因添加的方法,即将正常人β-珠蛋白基因导入β-地贫患者造血干细胞中,稳定整合后在成熟红细胞中适宜表达,用以纠正珠蛋白肽链的不平衡状态,这种基因治疗方法有望长期缓解或治愈β-地贫。造血干细胞是β-地贫基因治疗的靶细胞,数量稀少,因此,将β-珠蛋白基因导入并整合于人造血干细胞必须采用高效基因转移方法。整合型病毒载体如反转录病毒载体和腺相关病毒载体既能实现基因的高效转移,又能将外源基因整合至靶细胞染色体,是β-地贫基因治疗首选的基因转移方法。 β-珠蛋白基因的正确表达依赖三种调控元件:通用的和红系特异的反式因子、β-珠蛋白基因的近端顺式元件(启动子)及β-基因簇的远端调控元件—基因座控制区(LCR)序列。LCR由四个红系特异、发育阶段稳定的DNaseI高敏位点(HS1-HS4)组成。每个HS包含一个长度介于200-400bp的核心序列,它分布着红系特异和通用的反式因子的结合基序,是体现HS功能活性的关键部位。LCR可使人β-珠蛋白基因在转基因小鼠中获得红系特异、整合位点非依赖、拷贝数依赖的高水平表达。完整的LCR长20kb,超过了病毒载体的容量,经人工删节,由LCR核心序列及其旁侧序列重组成的微小LCR(miniLCR)适合病毒载体的容量且保持了完整LCR的部分功能活性:α-珠蛋白基因簇的主要调控元件中HS40也具有典型的红系增强子活性,在β-珠蛋白基因病毒转移载体中引入miniLCR及HS40核心序列有望提高转移的β-珠蛋白基因的表达水平。 我们已证实反转录病毒载体能介导携带单个HS2核心序列的β-珠蛋白基因较稳定整合于红系细胞中(MEL细胞),表达水平与内源性鼠α-珠蛋白基因表达可比,在长期造血重建小鼠体内人β-珠蛋白基因表达水平达内源α-珠蛋白基因的7%。为进一步提高转移β-珠蛋白基因的整体表达水平及在基因转移中的