基因治疗载体的最新研究进展

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1、基因治疗载体的最新研究进展在生命进化的漫长历程中，生物体通过基因的突变来适应环境的改变，所以说生物突变是生物体进化的基础［1］。同时，不利的突变会造成细胞形状和功能的改变，从而导致疾病甚至死亡。人类的某些疾病是由于其本身的基因的核苷酸发生变化有关，从而就引起了人们考虑从基因的角度来治疗某些用常规方法无法治疗的疾病。基因治疗（genethrapy）是向靶细胞引入正常有功能的基因，以纠正或补偿致病基因所产生的缺陷，从而达到治疗疾病的目的，通常包括基因置换、基因修正、基因修饰、基因失活等。20世纪80年代初，Anderson首先阐述了基因治疗的概况;1990年美国国立卫生研究院的Blease等

2、成功地进行了世界上首例临床基因治疗，即腺脱氨酶（ADA）缺陷病的人体基因治疗;1991年我国首例基因治疗B型血友病也获得成功。近年来，一领域的研究取得了重大进展，基因治疗作为安全新的疾病治疗手段，将在一定程度上改变人类疾病治疗的历史进程。纵观基因治疗的整过程，目的基因导入靶细胞并使之表达是其关键环节，因此介导的载体选择便显得格外有意义了。本文介绍了基因治疗的常用载体以及其最新的研究进展。1常用的基因治疗的方法基因治疗常用方法有两种，即体内疗法（invivo）和体外疗法（exvivo）。体内疗法是将外源基因导入受体体内有关的器官组织和细胞内，以达到治疗目的，这是一种简便易行的方法，如肌肉注

3、射、静脉注射、器官内灌输、皮下包埋等，但其缺点是基因转染率较低。研究和应用较多的还是体外疗法，即先在体外将外源基因导入载体细胞，然后将基因转染后的细胞回输给受者，使携有外源基因的载体细胞在体内表达治疗产物，以达到治疗目的。最常用的技术则有三种:（1）体外处理疗法:将有基因缺陷的体细胞取出后，引入正常的基因拷贝后再送回体内;（2）原位疗法:使用载体将目的基因直接导入靶细胞;（3）体内疗法:将基因载体注入血液，定向寻找靶细胞并将基因安全有效地导入。2基因治疗常用的载体有效的基因治疗依赖于外源基因在受体中高效、稳定的表达，而这在很大程度上取决基因治疗所采用的载体系统。基因治疗载体可分两大类:病

4、毒性载体［2］和非病毒性载体［3］。2.1病毒性载体病毒性载体如逆转录病毒retrovirus、腺病毒adenovirus、腺相关病毒、痘苗病毒、疱疹病毒等。逆转录病毒应用最早，研究也相当深入，目前仍被广泛应用。慢病毒lentivirus2.1.1逆转录病毒载体反转录病毒（retrovirus）是一类已知的RNA病毒。该载体系统有两部分组成，一是带有外源基因的重组反转录病毒载体分子，二是能以反式提供病毒结构蛋白的包装细胞，其要求是能高效产生感染靶细胞的重组病毒颗粒，且无野生型的反转录病毒存在，后者是基因治疗安全性的关键问题。逆转录病毒载体最大优点是:（1）转染谱广，可以感染各种细胞类型，

5、如淋巴细胞或肝细胞、肌细胞等;（2）转入的外源基因可完全整合;（3）对细胞感染率高，达到100%;（4）感染细胞不产生病变，可建立细胞系长期持续表达外源基因。但也有不足之处，如:（1）只能整合至分裂相细胞;（2）可插入外源基因片断小（<10kb），难以满足较大基因的插入;（3）病毒滴度是限制临床应用的主要方面;（4）有产生野生型病毒或辅助型病毒的可能，随机整合可能产生不良作用。根据报道利用逆转录病毒作为载体来进行血友病A的基因治疗已经有了很大的进展。在累积了大量动物实验成功的经验基础上，目前已有一个运用浓缩的含双嗜性病毒外壳蛋白的假型MO-MLV病毒载体介导FⅧ在体内表达的Ⅰ期临床试验正

6、在进行之中［4］。1999年Gao［4］等人在大鼠实验中先肌肉内注射由腺病毒介导的肝细胞生长因子基因（HGF），然后经逆转录病毒转染目标基因，观察其表达情况。在研究组中发现血液和肝内有高水平的HGF表达，且测得3%～12%肝细胞进行分裂。肌肉内注射腺病毒介导的HGF在第1天浓度最高，此时立刻输注逆转录病毒介导的β半乳糖苷酶（目标基因），约有8%肝细胞被转染。这一研究成果给临床伴有肝纤维化、肝功失代偿的带来一丝曙光。根据逆转录病毒的亲嗜性不同，可将其单嗜性逆转录病毒、兼嗜性逆转录病毒和异嗜性逆转录病毒3类，目前研究使用较多的是兼嗜性逆转录病毒。2.1.2腺病毒载体腺病毒载体感染宿主的范围比

7、较广，可以感染非分裂期细胞，在体内疗法的基因转移中具有很大的优势，而且由于其感染细胞时DNA不整合到宿主染色体上，不存在激活致癌基因或插入突变等危险，制备容易，操作简单，因此倍受人们关注。腺病毒（adenovirus，Ad）是一种无包膜的线状双链DNA病毒，其复制不依赖于宿主细胞的分裂。有近50个血清型，数Ad载体由Ad5和Ad2构建而来，载体需要在其包装系的帮助下扩增，另外，通过同源重组的方法，与一带外源基因和适当的腺病毒序列的质