プロモーター活性化によるレンチウイルス産生の堅牢な強化

レンチウイルスベクターは、細胞内の安定した発現のために外因性遺伝子を供給するための貴重なツールです。レンチウイルスベクターを含む培養培地の処理には多くの進歩がありましたが、生産者細胞からのレンチウイルスベクターの生産がどのように増加するかを調査する必要があります。当初、SPRYドメイン含有SOCSボックスタンパク質1（SPSB1）の共発現が、GAGおよびエンベロープタンパク質の発現とHIV-1 LTRおよびCMVプロモーターの活性化を増加させ、ヒト免疫不全ウイルス1型（HIV-1）およびレンチウイルスベクターの産生を促進することが最初に発見されました。これらのプロモーターにおけるAP-1、NF-κB、およびCREB/ATF認識部位の存在により、税はこれらの転写因子をすべて活性化するため、レンチウイルスベクター生産のためにヒトTリンパ節ウイルス1型（HTLV-1）税を利用するようになりました。少量の税の共発現は、生産者細胞におけるウイルス構造タンパク質の発現とレンチウイルスベクター粒子の放出の両方を著しく増加させ、伝達効率の10倍以上の増強をもたらしました。注目すべきことに、税タンパク質は、超遠心分離によって濃縮されたレンチウイルスベクター粒子では検出されず、この準備の安全性を支えています。集合的に、これらの結果は、生産者細胞のプロモーターの活性化が、高速レンチウイルスベクターを調製するための有望なアプローチを表していることを示しています。

Lentiviral vectors are a valuable tool to deliver exogenous genes for stable expression in cells. While much progress has been made in processing lentiviral vector-containing culture medium, it remains to be explored how the production of lentiviral vector from producer cells can be increased. We initially found that co-expression of the SPRY domain-containing SOCS box protein 1 (SPSB1) promotes the production of human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) and lentiviral vector with increased expression of the Gag and envelope proteins and activation of the HIV-1 LTR and CMV promoter. The presence of AP-1, NF-κB and CREB/ATF recognition sites in these promoters prompted us to utilize human T-lymphotropic virus type 1 (HTLV-1) Tax for lentiviral vector production because Tax activates all these transcription factors. Co-expression of a small amount of Tax markedly increased both the expression of viral structural proteins in producer cells and release of lentiviral vector particles, resulting in a more than 10-fold enhancement of transduction efficiency. Of note, the Tax protein was not detected in the lentiviral vector particles concentrated by ultracentrifugation, supporting the safety of this preparation. Collectively, these results indicate that promoter activation in producer cells represents a promising approach to preparing high-titer lentiviral vectors.