病毒--基因治疗中有效的载体系统

基因治疗面临的首要问题是如何选择适当的基因载体将具有治疗价值的基因导入靶细胞并使其有效表达,以达到治疗疾病的目的。目前基因治疗临床试验中采用的载体大多数为病毒载体。本文主要介绍基因治疗中常用的4种病毒载体的生物学特性,以及各个载体在基因治疗中的优缺点。     

基因治疗的输送屏障及输送载体的研究

基因治疗是将可具有治疗性的基因导入病变细胞以达到治疗遗传性疾病或获得性功能缺损疾病的治疗手段,是一种极具潜力的新型治疗方法。然而基因治疗面临着一系列一陆床应用障碍,其中缺乏理想的基因输送载体是首要问题。绝大多数基因治疗方案受困缺乏安全有效的基因输送手段,载体要达到目的地发挥作用,需要克服一系列复杂的体内生物屏障,包括细胞外屏障和细胞内屏障。目前基因输送载体主要分为病毒载体和非病毒载体,其中病毒载体天然进化至可进入宿主细胞,具有输送效率高,靶向性好的特点,但存在长期安全性的缺点。非病毒载体主要包括阳离子脂质体和阳离子聚合物,由于易于制备和无免疫原性、安全性好,被认为是更有潜力的输送载体,是目前研究的重点。本文结合基因治疗输送屏障的理论基础及临床研究,对基因输送载体系统的现状进行了综述。     

自身互补型腺相关病毒载体发展趋势

重组腺相关病毒(Recombinant adeno-associated virus,rAAV)可以作为基因运载工具将目的基因运送入靶器官并对多种疾病发挥治疗作用。以rAAV为载体进行基因治疗的关键是病毒基因组由单链变为双链,否则不能适时、有效表达目的基因。自身互补型rAAV(scrAAV)载体基因组本身以双链形式存在,与常规的单链rAAV(ssrAAV)载体相比,无论在表达时间还是表达强度上都有十分明显改善,可显著降低在疾病治疗过程中由于载体本身所诱发的免疫反应。目前,scrAAV已经在肝脏疾病、中枢神经系统疾病、眼部疾病、干细胞修饰以及RNA干扰、核酶技术等领域得到应用。以下在介绍scrAAV载体构建、表达、定位的基础上,以血友病B为主要对象,阐述scrAAV的应用潜力及发展趋势。     

介导siRNA传递的非病毒载体及其研究进展

RNA干扰(RNAi)是一种疾病治疗的新途径,其中小干扰RNA(siRNA)可破坏mRNA的完整性,抑制疾病相关基因的表达,而开发安全有效的siRNA传递载体仍面临巨大挑战。相较于病毒载体系统,非病毒载体系统安全性高、负载量大、生物相容性好,更适用于疾病治疗。综述了可用于siRNA传递的一些非病毒载体(包括脂质体、细胞穿膜肽、水凝胶、树枝状大分子、磷酸钙、碳纳米管等),阐述了载体与siRNA的结合,靶向疾病组织或细胞并诱导特异基因沉默的机制、瓶颈问题等。     

反转录病毒基因治疗载体及其安全性评价

反转录病毒载体是目前基因治疗中应用最广泛的基因运载工具之一,具有能稳定整合入宿主细胞、持久表达目的基因、感染细胞范围广、基因容量较大等优点,但其生物安全性还存在争议。在简要介绍反转录基因治疗病毒载体的基础上,对反转录病毒载体中外源目的基因的表达调控及反转录病毒载体的安全性评价进行了综述。     

基因疗法中非整合型病毒载体的应用

在过去的十年间,基因疗法在肿瘤、遗传性疾病以及传染性疾病等多个领域的临床治疗中取得了突破性进展。在基因疗法中,广泛地应用了各种各样的病毒载体,按其生活史可分为整合型病毒载体(如γ-逆转录病毒、慢病毒)和非整合型病毒载体(如腺病毒、腺相关病毒、单纯疱疹病毒和痘病毒)。腺病毒、单纯疱疹病毒是溶瘤病毒中最常用的病毒载体,能优先感染肿瘤细胞,经复制后造成其裂解。这些病毒的特点是基因携带量大,但只能维持较短时间的外源性基因表达,加之免疫原性较强,因此需要采取肿瘤内注射的给药方式。腺相关病毒则由于其较低的免疫原性和持久的表达能力而被广泛使用于遗传缺陷性疾病的基因替代疗法中。现就用于直接在体细胞内进行稳定表达的非整合型病毒载体作一概述。     

基因治疗导入载体的研究进展

基因治疗在恶性肿瘤、癌症、遗传性疾病和心脑血管等疾病的治疗中开始应用,临床治疗效果明显。基因治疗中的关键技术是选用合适的载体将外源基因高效导入受体靶细胞,综述了基因治疗中病毒和非病毒载体的研究进展。     

基因治疗中的动物病毒载体

动物病毒载体在基因转移和治疗中有着重要意义。逆转录病毒载体是目前用子基因治疗最为成功的,已用于多种病例的临床研究;腺病毒载体成功地对多种基因进行了转移,并用于囊性纤维病的基因治疗临床研究;腺病毒相关病毒载体和单纯疤疾病毒载体介导的基因转移在体外培养细胞和动物实验中都取得成功,在某些疾病的基因治疗中显示出特殊的应用价值。     

Nat Neuronsci:新型病毒载体可以将“货物”在大脑与外周神经中自由运输

正病毒进化出了高效运送基因进入宿主细胞内部的能力,利用这一现象,研究者们能够将病毒进行重新编程,从而能够让其将特定的基因序列导入细胞中,这些载体因此成为了疾病治疗或神经元标记等方面的重要工具。然而,由于病毒载体已经失去的自我复制的能力,因此难以完成大范围的基因运送。特别地,对于大脑来说,由于血脑屏障的存在,因而基因运输十变得更加困难。     

腺病毒载体与慢病毒载体感染骨髓间充质干细胞的比较

随着基因治疗的发展,建立高效稳定表达目的基因的载体和靶细胞成为目前研究的热点.骨髓间充质干细胞具有自我复制,高度的增殖能力,多向或定向分化的潜能等优势,是细胞和基因工程中的理想靶细胞.而腺病毒载体和慢病毒载体作为基因载体均能将目的基因导入宿主细胞,因此对腺病毒载体和慢病毒载体的结构、分类、优缺点以及感染骨髓间充质干细胞的转染效率等方面做简要的分析.