用于哺乳动物细胞中稳健、可调且双向基因表达的可调控转录紧凑寡聚基序启动子（COMPACT）

源自哺乳动物和病毒基因组的天然启动子通常用于驱动转基因表达。然而，其大小、序列及结构复杂性可能妨碍对启动子活性的可预测调控，增加其受到沉默的易感性，占用病毒载体中的宝贵空间，并提高与宿主基因组发生同源重组的风险。在此，我们将 COMPACT 与常用的天然参照启动子进行了系统比较。 COMPACT 的长度约为 200 个核苷酸，由位于关键转录起始元件上游的转录因子结合位点重复序列构成。为在具有挑战性的生长条件下评估 COMPACT 架构，我们首先实施了一项高通量筛选，以鉴定在与 CAR-NK 疗法相关的应激条件下，能够在 YTS 细胞中维持强效且稳健活性的概念验证型 COMPACT。在为期 21 天的实验中，在饥饿和缺氧条件下，COMPACT 对其初始活性的保持优于所有被评估的天然启动子；并且，在所有条件下，最强的 COMPACT 始终产生比 CMV 启动子高 6–22 倍的转基因表达。这些 COMPACT 在额外的细胞系中仍保持功能，但并未始终优于天然启动子，这凸显了在相关应用背景下进行筛选的重要性。模块化的 COMPACT 架构实现了启动子的可调控性以及两个转基因的双向表达。这些发现确立了 COMPACT 作为天然启动子的实用替代方案，可用于包括细胞治疗、基因治疗和生物制造在内的多种应用。

来源于哺乳动物和病毒基因组的天然启动子常被用于驱动转基因表达。然而，其大小、序列及结构复杂性可能妨碍对启动子活性的可预测调控，增加其受到沉默的易感性，占用病毒载体中的宝贵空间，并提高与宿主基因组发生同源重组的风险。

在此，我们将 COMPACT 与常用的天然参考启动子进行了系统比较。COMPACT 的长度约为 200 个核苷酸，由位于必需转录起始元件上游的转录因子结合位点重复序列构成。为评估 COMPACT 架构在严苛生长条件下的表现，我们首先实施了一项高通量筛选，以鉴定概念验证型 COMPACT，使其在与 CAR-NK 疗法相关的应激条件下，能够在 YTS 细胞中维持强效且稳健的活性。

在为期 21 天的实验中，在营养匮乏和缺氧条件下，COMPACT 对其初始活性的保持优于所有受评估的天然启动子；并且，在所有条件下，最强的 COMPACT 所产生的转基因表达始终高于 CMV 启动子 6–22 倍。这些 COMPACT 在其他细胞系中同样保持功能，但并未持续优于天然启动子，这凸显了在相关应用背景下进行筛选的重要性。模块化的 COMPACT 架构使得启动子活性调控以及两个转基因的双向表达成为可能。这些发现确立了 COMPACT 作为天然启动子的实用替代方案，适用于包括细胞治疗、基因治疗和生物制造在内的多种应用场景。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.17.745230v1?rss=1

🏷️ 合成启动子 转录调控 双向基因表达 哺乳动物细胞 基因治疗