[发明专利]一种基因编辑系统、表达载体、基因编辑试剂盒及其用途

说明书

本发明公开了一种基因编辑系统，所述基因编辑系统将膜融合抑制多肽的编码序列定点整合到细胞的安全港基因，使得膜融合抑制肽表达，而细胞的安全港基因不表达。本发明对CCR5基因进行敲除，操作简便，耗时短；CCR5基因缺失结合膜融合抑制肽过表达，使细胞能够同时抵御R5以及X4噬性HIV病毒侵染，降低病毒突变机率；膜融合抑制肽编码序列整合CCR5基因位点，能够使膜融合抑制肽长期稳定表达。

技术领域

本发明涉及一种基因编辑系统、表达载体、基因编辑试剂盒及其用途。

背景技术

HIV(艾滋病病毒)是一种能感染人类导致人类免疫缺陷的RNA病毒。人体感染HIV后，会导致免疫缺陷，并引发一系列机会性感染及肿瘤，即获得性免疫缺陷综合征(AIDS)，严重者可导致死亡。HIV入侵人体后，通过与细胞表面的CD4受体结合，在辅助受体CCR5或者CXCR4的参与作用下，进入CD4T淋巴细胞，在该细胞内增殖复制，使CD4T淋巴细胞大量裂解，病毒从细胞释放到血液形成HIV病毒血症，进而引发更多的CD4T淋巴细胞感染，甚至使免疫系统崩溃。

AIDS治疗临床上主要采用联合用药的方式，即俗称“鸡尾酒疗法”的高效抗逆转录病毒疗法——Highly active anti-retroviral therapy(HAART)。鸡尾酒疗法通常由两种逆转录酶抑制剂和一种蛋白酶抑制剂组成，其利用不同靶标、不同作用环节的抗HIV药物的协同作用，有效地抑制HIV在人体内的复制和增殖过程，大大降低了AIDS的发病率和死亡率，延长了患者寿命。但现有的大多数蛋白酶抑制剂和逆转录酶抑制剂被发现无法完全清除体内的HIV病毒，并且长期用药还易导致药物毒副作用、病毒耐药性突变，以及高昂的治疗费用等突出问题，以上各种原因都会使得患者用药依从性差，而患者一旦停药，就失去了目前唯一的治疗机会。

面对艾滋病全球蔓延的形势以及现有药物的局限性，临床上迫切需要高效低毒、使用方便、价格便宜的新型抗HIV药物及治疗方案。HIV病毒只有在进入宿主细胞内才能进行复制，所以逆转录酶和蛋白酶抑制剂都是在病毒进入细胞后才发挥作用的，而HIV进入抑制剂能够阻止病毒进入细胞，在病毒复制前就发挥抗病毒作用，因而对耐受前两类抗HIV药物的病毒依然有效，并可组成更多的“鸡尾酒”方案用于艾滋病的治疗。因此，开发新的阻止HIV病毒进入靶细胞的HIV进入抑制剂已经成为目前抗艾滋病药物研发的热点。恩夫韦肽(T20)就是其中一种，是针对HIV膜蛋白gp41设计的，它能够特异性结合gp41，从而抑制病毒包膜和细胞膜的融合，阻止HIV侵入人体内正常细胞。在T20的基础上，我国自主研发出一个全新的多肽分子，西夫韦肽，据资料显示该药与T20相比效价提高20倍以上，能更有效地针对gp41发挥阻断膜融合的作用，已于2005年由CFDA批准进入临床试验，现已完成二期临床，经验证具有低耐药性和低毒副作用的特点。上述膜融合抑制肽是新一代的HIV病毒膜融合抑制剂，由T20改良而来，研究表明能有效发挥对gp41的结合以及HIV膜融合阻断功能。类似的多肽还有很多，目前临床上主要以注射的形式用药，但这种用药方式难以将这种膜融合抑制肽绑定在HIV的主要攻击对象CD4T淋巴细胞表面。而只有使膜融合抑制肽在细胞膜表面高度聚集才能实现抑制HIV入侵的功能。且上述蛋白药必须定期注射，使用方便性欠佳。随着科学的发展，随后又有科学家将膜融合抑制肽的基因包装到慢病毒载体中，随机整合到人基因组上，以解决前述问题。但是随机整合具有不确定性，可能会整合到重大疾病或者癌症相关基因上，安全风险比较高。