基因治疗载体的研究现状(一)

2025-10-14
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基因治疗载体的研究现状(一)
【关键词】基因;治疗;载体
基因治疗是一种新的治疗手段,可用于多种疾病的治疗,包括癌症、
遗传性疾病、感染性疾病、心血管疾病和自身免疫性疾病等.基因治疗
通常是指将遗传物质(DNA 或RNA)引入到患者的细胞中,以达到治
疗疾病的目的的方法〔1~3〕.它是伴随着 DNA 重组技术的成熟而发
展起来的新型的分子学治疗手段,是当今生物医学发展中的重大突
破.1968 年,美国科学家迈克尔·布莱泽首次在医学界提出了基因治疗
的概念.1990 年,美国科学家 Anderson 等进行了首例真正意义上的基
因治疗临床试验,获得了初步成功〔4〕.在基因治疗过程中,基因导
入系统是最关键的技术.目前,在基因导入载体方面出现了两大主流,
即病毒载体系统及非病毒载体系统.本文对基因治疗载体应用的原理、
种类和研究现状进行了综述.
1病毒载体
外源基因进入细胞中通常需要运输工具,而病毒是在漫长的自然进化
过程中存活下来的无细胞结构的最小、最简单的生命寄生形式.病毒通
常可以高效率地进入特定的细胞,表达自身蛋白,产生新的病毒粒子
因此被改造的病毒首先成为了基因治疗的载体.病毒载体在基因治疗领
域的应用广泛,约 70%的治疗方案采用病毒载体〔5,6〕.病毒载体包
括反转录病毒载体、腺病毒载体、腺相关病毒载体及单纯疱疹病毒载
体等.
1.1 反转录病毒载体反转录病毒属于正链 RNA 病毒,可高效地感染许
多类型的宿主细胞,并可稳定地整合到宿主细胞基因组中,是最先被
改造且应用最广泛的基因治疗载体.反转录病毒基因组长度约为
10kb,含有 3个最重要的基因,即 gag(编码核心蛋白),pol(编码
反转录酶),env (编码病毒外膜蛋白).基因排列顺序是 5'
gag pol env 3 ',两端存在长末端重复区(LTRS),用于介导
病毒的整合,env 基因中含有病毒包装所必需的序列.另外,一些反转
录病毒中存在原癌基因,其突变会引发癌变,当被整合到宿主细胞的
原癌基因附近或插入到宿主细胞的抑癌基因中时也可引发癌变.构建反
转录病毒载体多采用鼠白血病病毒(Mo MLV),其为嗜双性病毒,
既可感染鼠细胞,亦可感染人细胞.反转录病毒载体的基本成分包括:
1)必需的病毒基因组分,如LTRS、病毒的包装识别信号、翻译所需
的剪接识别位点及poly(A)尾等;2)高效的治疗基因,如抑癌基因及
自杀基因等;3)标记基因,用于筛选;4)其他质粒必要成分.在应用上,
携带外源目的基因的反转录病毒载体需要包装细胞(如ProPak 及
PA317 细胞系)才能成为成熟的重组假病毒粒子,其原因为在构建的
复制缺陷型反转录病毒载体中,外源目的基因取代了病毒的必需基因
此时病毒只有借助包装细胞提供的反式作用蛋白,才能包装产生子代
重组病毒.这种子代重组病毒仅具备一次感染性,避免了在人体细胞间
扩散感染,亦降低了病毒本身的致癌性及致病性.作为基因治疗载体,
反转录病毒载体具有感染率高,可稳定整合表达,宿主范围广泛及对
摘要:
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基因治疗载体的研究现状摘要基因治疗作为一种新型治疗手段可用于癌症、遗传性疾病等多种疾病的治疗。它伴随着DNA重组技术成熟而发展1968年概念被提出1990年首例临床试验获初步成功。基因导入系统是关键技术载体分病毒与非病毒两大主流。本文重点综述了病毒载体:反转录病毒载体:最先被改造且应用广泛可高效感染多种宿主细胞并稳定整合到基因组中具有感染率高、宿主范围广泛等优点但存在仅感染分裂细胞、可能致癌等缺陷多适用于间接体内基因治疗。慢病毒载体:以HIV1为基础发展而来对分裂和非分裂细胞均有感染能力基因片段容量大转导效率高不易诱发免疫反应。腺病毒载体:基因包装容量大感染效率高安全性较高但存在免疫反应等问题第二代、第三代载体在免疫反应等方面有改进。腺相关病毒载体:被认为是目前最好的载体具有抗原性、毒性小等优点但存在不能插入较大外源基因等缺陷。
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