【摘要】基因治療已經(jīng)開始用于腫瘤、 癌癥及各種遺傳性疾病的治療當(dāng)中,臨床效果已經(jīng)開始顯現(xiàn),且應(yīng)用前景廣闊?;蛑委煹年P(guān)鍵是采用適宜的載體材料將外源基因傳遞至受體靶細(xì)胞中,本文總結(jié)了基因治療中常用的病毒、非病毒載體,報(bào)道如下。
【關(guān)鍵詞】基因治療;病毒載體;非病毒載體
中圖分類號(hào): R45919 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3791(2011)06(b)-0000-00
基因療法是經(jīng)由各種載體將目的基因?qū)胫撂囟ǖ慕M織靶細(xì)胞中,并通過轉(zhuǎn)錄表達(dá)達(dá)到治病目的[1]。理想的基因載體應(yīng)具有如下特點(diǎn):在特異組織細(xì)胞中可有規(guī)律地、持續(xù)地進(jìn)行外源基因表達(dá);與細(xì)胞膜親和性高、一定的靶向性及穩(wěn)定性、安全、制備工藝簡單?;虔煼ǖ妮d體可分成病毒型及非病毒型載體,病毒型載體轉(zhuǎn)染效率高,但導(dǎo)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(xì)胞親和力較低[2]。目前。本文就兩種常用的基因治療在體進(jìn)行相關(guān)綜述,報(bào)道如下。
1病毒載體
1.1逆轉(zhuǎn)錄病毒載體
逆轉(zhuǎn)錄病毒載體基因傳遞系統(tǒng)主要由兩部分組成:一部分為應(yīng)用外源基因代替病毒本身組成基因的逆轉(zhuǎn)錄病毒載體;另外一部分為在包裝細(xì)胞的基因序列中整合了部分逆轉(zhuǎn)錄病毒基因。上世紀(jì)九十年代,世界上應(yīng)用基因治療的首例臨床病例應(yīng)用的就為逆轉(zhuǎn)錄病毒載體。截止目前,RV是在基因治療臨床試驗(yàn)中應(yīng)用最為廣泛的一種載體。其中,常用的是一種經(jīng)moloney鼠白血病病毒(MMLV)修飾獲得的RV載體。RV具有較多優(yōu)點(diǎn),如基因表達(dá)穩(wěn)定1EjeixfqdSynyqNOkGz17r+Er/4UAVlpuq6F+Da091Y=持久、轉(zhuǎn)染率高,但其轉(zhuǎn)染只限于分裂期細(xì)胞,最大可攜帶8Kb外援基因,與宿主基因組隨機(jī)整合可誘發(fā)基因突變,產(chǎn)生具有遺傳特征的野生型病毒,故進(jìn)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(xì)胞,獲得廣泛采用。研究發(fā)現(xiàn),E1區(qū)替代型腺病毒載體感染、表達(dá)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(huì)整合進(jìn)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(dá)時(shí)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(jīng)由HIV21演變而來的一種RNA病毒,屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒亞類。染色體基因組中具有核苷酸定位信號(hào)序列,能高效地感染靶細(xì)胞,使得外源基因獲得穩(wěn)定表達(dá)。由于LV可感染非分裂、分裂細(xì)胞,傳遞較長的基因片段,經(jīng)修飾的載體,能夠誘導(dǎo)調(diào)控,宿主適應(yīng)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(dá)目的,成為備受關(guān)注的一種真核生物基因轉(zhuǎn)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(fā)展?jié)摿薮蟮幕蜉d體,具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)外源基因容量達(dá)40-50kb,是目前病毒載體中容量最大的一種;(2)嗜神經(jīng)特性,可在神經(jīng)組織中獲得終生潛伏性感染,適用于各種嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)疾病,如老年性癡呆及帕金森氏病等;(3)滴度較高;(4)可轉(zhuǎn)染分裂期細(xì)胞、非分裂期細(xì)胞。由于只是具有潛伏性感染特征,HSV載體可應(yīng)用于需較長時(shí)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(dá)特征的基因傳遞。此外,HSV細(xì)胞毒性仍然較強(qiáng),早期的基因剔除可顯著降低HSV載體的毒性風(fēng)險(xiǎn)。
2非病毒載體
2.1多聚物
聚乙烯亞胺 是至今設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)。每3個(gè)PEI原子中就會(huì)有1個(gè)膠基原子,生理環(huán)境下,能夠發(fā)生質(zhì)子化,使PEI帶正電荷,且PEI具有較強(qiáng)的緩沖能力?;谄渥陨砭哂休^強(qiáng)的內(nèi)吞緩沖能力,無需溶酶體溶解劑即可顯示出更為優(yōu)良的基因轉(zhuǎn)染效果。
2.2脂質(zhì)體
脂質(zhì)體載體是用人工合成的雙層磷脂質(zhì),包裝DNA,之后復(fù)合成為脂質(zhì)體-DNA復(fù)合物。脂質(zhì)體載體無毒性,亦無抗原性,脂質(zhì)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(lián)合其它種類的載體應(yīng)用,并可經(jīng)由靜脈注射將靶基因?qū)肽繕?biāo)部位,這些特點(diǎn)使得脂質(zhì)體載體更容易應(yīng)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(zhì)基因及載體質(zhì)粒兩部分組成。自從有報(bào)道[3]骨骼肌內(nèi)注射一定量的裸露DNA可達(dá)到基因轉(zhuǎn)移治療的效果以后,又陸續(xù)出現(xiàn)了皮膚、心肌、肝臟中采用注射裸露DNA實(shí)現(xiàn)基因轉(zhuǎn)移及表達(dá)的報(bào)道[4]。作為基因載體,裸露DNA可利用細(xì)菌大量生產(chǎn)廉價(jià)質(zhì)粒;但其缺點(diǎn)是穩(wěn)定性較差,轉(zhuǎn)染率低。
2.4殼聚糖載體系統(tǒng)
殼聚糖載體是近年來新興起來的一種轉(zhuǎn)染試劑,可被組織降解并,不會(huì)造成蓄積及對組織產(chǎn)生毒性。有研究認(rèn)為對殼聚糖側(cè)鏈進(jìn)行修飾后,可提高轉(zhuǎn)染率。已有提高殼聚糖載體系統(tǒng)轉(zhuǎn)染率的相關(guān)報(bào)道,但殼聚糖非病毒載體轉(zhuǎn)染率仍舊較低,需進(jìn)一步的研究。
3展望
自從世界上首例應(yīng)用逆轉(zhuǎn)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(fā)得到長足發(fā)展,進(jìn)一步尋找高效、安全、簡便的基因載體仍然任重而道遠(yuǎn)。
病毒的免疫反應(yīng)是制約病毒載體基因治療的關(guān)鍵,需構(gòu)建出更合適的病毒載體,降低免疫原反應(yīng)并保持介導(dǎo)效率;而對于非病毒載體,其關(guān)鍵是提高導(dǎo)入效率,并保證基因表達(dá)的連續(xù)性。隨著載體、轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的完善,基因治療將會(huì)加速發(fā)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(fā)揮重要作用。
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