[发明专利]一种治疗COVID-19的基因改造干细胞

说明书

一种治疗COVID‑19的基因改造干细胞，其特征在于，从干细胞样本库或日常实验后剩余的样本中获得间充质干细胞或羊水成纤维细胞，筛选、诱导成干细胞，然后将新冠病毒的易感基因ACE2插入已被SV40LT和/或hTERT转染的永生化干细胞DNA中，制备易被新冠病毒感染的易感干细胞；进而将新冠病毒M、N、E和/或S基因的RNA干扰序列shRNA插入所制易感干细胞DNA中，构建既能通过ACE2将新冠病毒吸入干细胞内又能通过shRNA靶向干扰新冠病毒在干细胞内复制并能在体外无限传代扩增的基因改造干细胞。

技术领域

本发明涉及一种治疗COVID-19的基因改造干细胞，属于生物医学领域的传染病防治技 术。

背景技术

新型冠状病毒(SARS-CoV-2)已对全球公众健康构成严重威胁。SARS-CoV-2的主要结构 包括单股正链核酸(ssRNA)、刺突蛋白(S)、膜蛋白(M)、包膜蛋白(E)和核壳蛋白(N)。其中S蛋白在感染过程中被宿主蛋白酶切割成N端的S1亚基和C端的S2亚基，S1亚基由N 端的结构域(S1-NTD)和受体结合域(S1-RBD)组成，S1-RBD负责识别并结合宿主细胞表面 受体血管紧张素转换酶2(ACE2)，S2亚基介导病毒包膜和宿主细胞膜之间的融合，使病毒进入细胞引起感染。N蛋白为RNA合成所必需，在病毒组装和RNA转录中起着至关重要的作用，同时也参与宿主细胞对病毒感染的反应。M和E蛋白在病毒装配中起重要作用。

目前用于临床治疗的干细胞，国内外主要聚焦在间充质干细胞(MSCs)和自然杀伤细胞 (NK)，其中应用最多的是MSCs。MSCs来源于发育早期的中胚层，属于多能干细胞，能迁移到 损伤的确切部位，定向分化为肺组织细胞和毛细血管内皮细胞等多种细胞系，产生多种细胞 因子和分泌大量的含有miRNA的外泌体、囊泡，通过影响PI3K/AKT、NF-κB等信号通路来治 疗肺损伤，通过调节免疫、抗纤维化、抑制炎性因子风暴等机制修复受损器官。干细胞具有 非常强的抗病毒能力，能在病毒感染局部幸存并发挥作用，已初步表明MSCs在重症新冠肺炎 治疗中的安全性和有效性，具有良好的临床应用前景。但尚未见以功能改造的干细胞治疗 COVID的文献报道。

通常间充质干细胞在体外传代至15-30代就会出现衰老或死亡，而经猿猴病毒40大T抗 原基因(SV40LT)转染的细胞系可在体外培养350代以上，并能基本保留原始细胞的分化表 型和生物学特性，已广泛应用于人源性肝细胞、血管纹边缘细胞、软骨干细胞等的永生化。 这为干细胞体外培养寿命的改良和产业扩增提供了依据。文献报道，SARS-CoV能在ACE2转 染的293T细胞中复制，但不能在模拟转染的293T细胞中复制。目前报道SARS-CoV-2也通过 ACE2受体感染宿主细胞。在传统观念上，通常不希望SARS-CoV-2通过ACE2受体感染机体细 胞和治疗用干细胞，本发明却以相反的方法，构建表达ACE2的重组载体，转染干细胞，以增 强干细胞表达ACE2功能，从而增强干细胞对SARS-CoV-2的易感性，使干细胞在治疗中与宿 主细胞竞争吸入较多的新冠病毒，以减少机体正常组织感染机会，然后通过人工装配在干细 胞DNA的RNA干扰基因抑制、杀灭被ACE2吸引入干细胞内的新冠病毒。