[發明專利]一種治療COVID-19的基因改造干細胞

在審

• 申請號: 202011383918.0
• 申請日: 2020-11-22
• 公開（公告）號: CN112553164A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 翁炳煥
• 申請（專利權）人: 翁炳煥
• 主分類號: C12N5/10
• 分類號: C12N5/10;C12N15/85;C12N15/867
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種治療COVID?19的基因改造干細胞，其特征在于，從干細胞樣本庫或日常實驗后剩余的樣本中獲得間充質干細胞或羊水成纖維細胞，篩選、誘導成干細胞，然后將新冠病毒的易感基因ACE2插入已被SV40LT和/或hTERT轉染的永生化干細胞DNA中，制備易被新冠病毒感染的易感干細胞；進而將新冠病毒M、N、E和/或S基因的RNA干擾序列shRNA插入所制易感干細胞DNA中，構建既能通過ACE2將新冠病毒吸入干細胞內又能通過shRNA靶向干擾新冠病毒在干細胞內復制并能在體外無限傳代擴增的基因改造干細胞。

技術領域

本發明涉及一種治療COVID-19的基因改造干細胞，屬于生物醫學領域的傳染病防治技 術。

背景技術

新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)已對全球公眾健康構成嚴重威脅。SARS-CoV-2的主要結構 包括單股正鏈核酸(ssRNA)、刺突蛋白(S)、膜蛋白(M)、包膜蛋白(E)和核殼蛋白(N)。其中S蛋白在感染過程中被宿主蛋白酶切割成N端的S1亞基和C端的S2亞基，S1亞基由N 端的結構域(S1-NTD)和受體結合域(S1-RBD)組成，S1-RBD負責識別并結合宿主細胞表面 受體血管緊張素轉換酶2(ACE2)，S2亞基介導病毒包膜和宿主細胞膜之間的融合，使病毒進入細胞引起感染。N蛋白為RNA合成所必需，在病毒組裝和RNA轉錄中起著至關重要的作用，同時也參與宿主細胞對病毒感染的反應。M和E蛋白在病毒裝配中起重要作用。

目前用于臨床治療的干細胞，國內外主要聚焦在間充質干細胞(MSCs)和自然殺傷細胞 (NK)，其中應用最多的是MSCs。MSCs來源于發育早期的中胚層，屬于多能干細胞，能遷移到 損傷的確切部位，定向分化為肺組織細胞和毛細血管內皮細胞等多種細胞系，產生多種細胞 因子和分泌大量的含有miRNA的外泌體、囊泡，通過影響PI3K/AKT、NF-κB等信號通路來治 療肺損傷，通過調節免疫、抗纖維化、抑制炎性因子風暴等機制修復受損器官。干細胞具有 非常強的抗病毒能力，能在病毒感染局部幸存并發揮作用，已初步表明MSCs在重癥新冠肺炎 治療中的安全性和有效性，具有良好的臨床應用前景。但尚未見以功能改造的干細胞治療 COVID的文獻報道。

通常間充質干細胞在體外傳代至15-30代就會出現衰老或死亡，而經猿猴病毒40大T抗 原基因(SV40LT)轉染的細胞系可在體外培養350代以上，并能基本保留原始細胞的分化表 型和生物學特性，已廣泛應用于人源性肝細胞、血管紋邊緣細胞、軟骨干細胞等的永生化。 這為干細胞體外培養壽命的改良和產業擴增提供了依據。文獻報道，SARS-CoV能在ACE2轉 染的293T細胞中復制，但不能在模擬轉染的293T細胞中復制。目前報道SARS-CoV-2也通過 ACE2受體感染宿主細胞。在傳統觀念上，通常不希望SARS-CoV-2通過ACE2受體感染機體細 胞和治療用干細胞，本發明卻以相反的方法，構建表達ACE2的重組載體，轉染干細胞，以增 強干細胞表達ACE2功能，從而增強干細胞對SARS-CoV-2的易感性，使干細胞在治療中與宿 主細胞競爭吸入較多的新冠病毒，以減少機體正常組織感染機會，然后通過人工裝配在干細 胞DNA的RNA干擾基因抑制、殺滅被ACE2吸引入干細胞內的新冠病毒。