基因治療載體的研究進展

　　【摘要】基因治療已經開始用于腫瘤、 癌癥及各種遺傳性疾病的治療當中，臨床效果已經開始顯現，且應用前景廣闊。基因治療的關鍵是采用適宜的載體材料將外源基因傳遞至受體靶細胞中，本文總結了基因治療中常用的病毒、非病毒載體，報道如下。
　　【關鍵詞】基因治療；病毒載體；非病毒載體
　　中圖分類號: R45919 文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2011)06(b)-0000-00
　　
　　基因療法是經由各種載體將目的基因導入至特定的組織靶細胞中，并通過轉錄表達達到治病目的[1]。理想的基因載體應具有如下特點：在特異組織細胞中可有規律地、持續地進行外源基因表達；與細胞膜親和性高、一定的靶向性及穩定性、安全、制備工藝簡單。基因療法的載體可分成病毒型及非病毒型載體，病毒型載體轉染效率高，但導向性差、攜帶信息量低及潛在致瘤性等不足；非病毒型載體則毒性低，免疫原性低，但與組織細胞親和力較低[2]。目前。本文就兩種常用的基因治療在體進行相關綜述，報道如下。
　　1病毒載體
　　1.1逆轉錄病毒載體
　　逆轉錄病毒載體基因傳遞系統主要由兩部分組成：一部分為應用外源基因代替病毒本身組成基因的逆轉錄病毒載體；另外一部分為在包裝細胞的基因序列中整合了部分逆轉錄病毒基因。上世紀九十年代，世界上應用基因治療的首例臨床病例應用的就為逆轉錄病毒載體。截止目前，RV是在基因治療臨床試驗中應用最為廣泛的一種載體。其中，常用的是一種經moloney鼠白血病病毒(MMLV)修飾獲得的RV載體。RV具有較多優點，如基因表達穩定1EjeixfqdSynyqNOkGz17r+Er/4UAVlpuq6F+Da091Y=持久、轉染率高，但其轉染只限于分裂期細胞，最大可攜帶8Kb外援基因，與宿主基因組隨機整合可誘發基因突變，產生具有遺傳特征的野生型病毒，故進一步完善。
　　1.2腺病毒載體
　　腺病毒是一種DNA分子，為裸露的DNA病毒，載體容量需要小于7.5kb。腺病毒能夠感染全部周期的癌變細胞，獲得廣泛采用。研究發現，E1區替代型腺病毒載體感染、表達率高、毒性低、制備工藝簡便、可得到高滴度的純化載體。鑒于重組腺病毒載體不會整合進入宿主基因組織，在體基因也以額外的形式存在于染色體以外，表達時間不持久，因此是IL-2腫瘤基因治療中的較為合適的載體。
　　1.3慢病毒載體
　　慢病毒是經由HIV21演變而來的一種RNA病毒，屬于逆轉錄病毒亞類。染色體基因組中具有核苷酸定位信號序列，能高效地感染靶細胞，使得外源基因獲得穩定表達。由于LV可感染非分裂、分裂細胞，傳遞較長的基因片段，經修飾的載體，能夠誘導調控，宿主適應范圍較廣并可降低重組幾率，因此能夠起到高效整合、高效表達目的，成為備受關注的一種真核生物基因轉染載體。
　　1.4單純皰疹病毒在體
　　單純皰疹病毒屬于雙鏈DNA病毒，作為一種發展潛力巨大的基因載體，具有如下優點：(1)外源基因容量達40-50kb，是目前病毒載體中容量最大的一種；(2)嗜神經特性，可在神經組織中獲得終生潛伏性感染，適用于各種嚴重的神經系統疾病，如老年性癡呆及帕金森氏病等；(3)滴度較高；(4)可轉染分裂期細胞、非分裂期細胞。由于只是具有潛伏性感染特征，HSV載體可應用于需較長時間治療的疾病。但HSV用于腫瘤基因治療，不適于要求具有高水平表達特征的基因傳遞。此外，HSV細胞毒性仍然較強，早期的基因剔除可顯著降低HSV載體的毒性風險。
　　2非病毒載體
　　2.1多聚物
　　聚乙烯亞胺 是至今設計最為成功的一種非病毒載體聚合物。主要分為線狀、分枝狀兩種結構。每3個PEI原子中就會有1個膠基原子，生理環境下，能夠發生質子化，使PEI帶正電荷，且PEI具有較強的緩沖能力。基于其自身具有較強的內吞緩沖能力，無需溶酶體溶解劑即可顯示出更為優良的基因轉染效果。
　　2.2脂質體
　　脂質體載體是用人工合成的雙層磷脂質，包裝DNA，之后復合成為脂質體-DNA復合物。脂質體載體無毒性，亦無抗原性，脂質體包裹目的基因，使其避免遭到核酸酶的降解，且容量大，亦可聯合其它種類的載體應用，并可經由靜脈注射將靶基因導入目標部位，這些特點使得脂質體載體更容易應用于臨床。
　　2.3裸露DNA
　　裸露DNA基因療法工藝簡單，它由編碼活性物質基因及載體質粒兩部分組成。自從有報道[3]骨骼肌內注射一定量的裸露DNA可達到基因轉移治療的效果以后，又陸續出現了皮膚、心肌、肝臟中采用注射裸露DNA實現基因轉移及表達的報道[4]。作為基因載體，裸露DNA可利用細菌大量生產廉價質粒；但其缺點是穩定性較差，轉染率低。
　　2.4殼聚糖載體系統
　　殼聚糖載體是近年來新興起來的一種轉染試劑，可被組織降解并，不會造成蓄積及對組織產生毒性。有研究認為對殼聚糖側鏈進行修飾后，可提高轉染率。已有提高殼聚糖載體系統轉染率的相關報道，但殼聚糖非病毒載體轉染率仍舊較低，需進一步的研究。
　　3展望
　　自從世界上首例應用逆轉錄病毒載體治療遺傳性疾病以來，基因治療的載體種類開發得到長足發展，進一步尋找高效、安全、簡便的基因載體仍然任重而道遠。
　　病毒的免疫反應是制約病毒載體基因治療的關鍵，需構建出更合適的病毒載體，降低免疫原反應并保持介導效率；而對于非病毒載體，其關鍵是提高導入效率，并保證基因表達的連續性。隨著載體、轉移系統的完善，基因治療將會加速發展，必將在癌癥、心血管慢性疾病及各種遺傳性疾病的治療中發揮重要作用。
　　
　　
　　參考文獻：
　　[1]Ivana Dostalova，Marie Kunesova， Jaroslava Duskova， et al. Adipose tissue resistin levels in patients with anorexia nervosa [J]. Nutrition， 2006； 22(10)： 977-983.
　　[2]Xiao-Qiao Dong， Yue-Yu Hu， Wen-Hua Yu， et al. High concentrations of resistin in the peripheral blood of patients with acute basal ganglia hemorrhage are associated with poor outcome [J]. Journal of Critical Care， 2009， 17(2)： 673-674
　　[3]Elisabeth A. Bostr?m， Andrej Tarkowski， Maria Bokarewa. Resistin is stored in neutrophil granules being released upon challenge with inflammatory stimuli [J]. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research. 2009， 1793(12)： 1894-1900.
　　[4]Guenter Hoefle， Christoph H. Saely， Lorenz Risch， et al. Relationship between the adipose-tissue hormone resistin and coronary artery disease [J]. Clinica Chimica Acta， 2007， 386(1-2)： 1-6.