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翻译:病毒整合位点分析The evolution of vira

翻译:病毒整合位点分析The evolution of vira

作者: Brickvstar | 来源:发表于2020-10-11 22:00 被阅读0次

在《Blood》这篇杂志中,SIX等人,通过在接受基因疗法治疗Wiskott-Aldrich综合征(WAS)和β-血红蛋白病的患者,使用克隆追踪的方法,为髓样和淋巴样主导的人类造血干细胞和祖细胞hematopoietic stem and progenitor cells(HSPC)的存在提供了证据。

基于来之基因疗法平衡共存(紫色)、淋巴主导(黄色)和髓主导(蓝色)的人类造血干细胞

HSPC基因治疗后,逆转录病毒整合位点retroviral integration sites的分析 最初是为了评估病毒载体在临床上的安全性而开发的。 整合位点分析Integration site analysis(ISA)可以精确定位基因组中的插入片段,并为纵向修饰基因修饰和移植后细胞群体的克隆性评估提供了一种工具。 在1990年代基因治疗试验中,与插入诱变相关的不良事件 触发了该技术,该技术已成为整合载体系统 以确定安全性和追踪整合位点 的主要基准。

除了这些重要的安全方面,研究人员还迅速发现了ISA的价值,以研究移植后的造血重建,确定真正的多谱系造血干细胞hematopoietic stem cells(HSC)的植入以及解剖成熟血型之间的血统关系。下一代测序成本的持续下降,尖端生物信息学工具的开发,尤其是基因治疗试验中主要患者材料的可获得性,在过去十年间已在基础人类HSPC生物学领域取得了一系列令人瞩目的发现。许多实验室,包括Bushman,Biasco, von Kalle和Schmidt,和Kiem等,都在微调ISA方法并优化生物信息学管道以处理这些有价值的患者样本和数据。但是,稀少的患者资料仍然是瓶颈,限制了重复测序运行的次数,以减少变异性,提高数据质量,并因此保证对此类复杂数据集的正确解释。

在这项研究中,Six等人分析了慢病毒载体成功进行基因治疗后的病人长期贡献的载体修饰的HSPCs,其中有4例WAS患者和2例β-血红蛋白病患者。 作者解决了各种技术难题,这些难题可能会影响整合位点测序数据的质量,并容易导致对克隆成分的错误解释。 该小组从这些患者的外周血中纯化了所有5个血统blood lineages,解释了采样和分析过程中的交叉污染,并在每个血统中纳入了载体拷贝数的差异。 这项巨大的努力不仅使作者能够大大降低ISA数据中的已知变异性,而且还使他们能够更严格地剖析数据,并弄清单个克隆对所有5个血统的贡献。

通过更严格和改进的生物信息学渠道,该小组在其数据集中取得了一些有趣且重要的发现。类似于小鼠和非人类灵长类动物nonhuman primates (NHP)的最新报道,Six等人确定了优先产生淋巴或髓系的单个克隆。 Biasco等人最近在针对WAS的HSPC基因疗法的临床试验中报道了这种具有长期植入潜能的淋巴样祖细胞的存在。然而,与Biasco的解释相反,Six等人认为这种祖细胞可以淋巴占优势的HSPC和髓样占优势的HSPC都存在,并且这些谱系偏向的祖细胞可以共存于更大的无偏多能unbiased multipotent HSPC池中(见图)。这些谱系主导的克隆,是真正的移植过程的结果,还是它们是否也存在于小鼠等不受干扰的人类造血中,这一问题一直是造血领域积极讨论的话题。 Weissman实验室最近在小鼠中进行的研究表明,其中的某些差异确实可能是不同的条件的结果。因此,在这个迅速发展的研究领域中仍然存在许多悬而未决的问题,但是Six等人的发现等人的研究增加了对人类造血过程中最初提出的等级谱系关系的挑战,并为正在进行的讨论增加了有价值的患者数据。

该文章对人类HSC生物学的见解,有助于减小 人类造血 与 动物模型(如小鼠或NHP)的基础/临床前HSPC研究 之间的差距,这篇文章已经描述了谱系主导的HSPC。 该文章中的发现 显着增强了 目前在此类动物模型中开发的用于治疗各种血液系统疾病和病症 的策略的翻译潜力。 尽管我们仍然无法通过鼠类系统中可能的方法:使用一组确定的细胞表面标志物可靠地鉴定此类以淋巴样或髓样为主的人类HSPC亚型,但这些亚型的潜在目标是治疗特定疾病(例如 因为免疫缺陷或血红蛋白病)可能与临床有关。

因此,Six等人通过改进的载体介导的ISA处理和生物信息学流程,提出了新的标准,并为HSPC基因治疗后患者中这种复杂的克隆追踪数据集的分析创建了新的标准。 使用他们改良的分析技术,我们可以期望在移植后进一步深入了解人类HSPC生物学和造血功能。

翻译:brickvstar

作者:Stefan Radtke,Hans-Peter Kiem

原文:https://ashpublications.org/blood/article/135/15/1192/454275/The-evolution-of-viral-integration-site-analysis

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