作者：苗先锋

一、病毒载体简介

1990年，William French Anderson医生首次利用基因治疗方法成功治疗了一位4岁小女孩的重症联合免疫缺陷症，拉开了基因疗法研究和开发的序幕，人类找到了攻克疾病的“上帝之手”。

2017年8月30日，诺华Kymriah获批，成为美国FDA批准的首个基因治疗药，自此拉开基因治疗大幕，为罕见病治疗带来新的机会。基因治疗或成为继抗体药物之后，未来十年的创新药重点研发方向。

1. 基因治疗机制

基因治疗通过向病体细胞或器官中引入一种基因信息以纠正缺陷或异常（突变、异常表达等），这过程中病毒载体至关重要。目前常用于基因治疗的病毒载体包括逆转录病毒（RV）、腺相关病毒（AAV）和慢病毒（LV）。

图1 基因载体系统示意图

基因治疗载体可分为两大类：（1）病毒载体，主要包括慢病毒、腺病毒、逆转录病毒、腺相关病毒等。（2）非病毒载体，主要包括裸露DNA、脂质体、纳米载体等。

表1 常用基因治疗病毒载体比较

2. 部分常用病毒载体

腺病毒（AdV）是一种大分子(36 kb)双链无包膜DNA病毒。宿主细胞范围广，可感染分裂和非分裂终末分化细胞，如神经元等。

优点：（1）基因导入效率高，对人类安全；（2）宿主范围广；（3）基因转导与细胞分裂无关；（4）重组腺病毒可通过口服经肠道吸收、或喷雾吸入或气管内滴注；（5）腺病毒载体容量较大，可插入7.5kb外源基因。

缺点：（1）不能整合到靶细胞的基因组DNA中；分裂增殖快的细胞，导入的重组病毒载体，随分裂而丢失的机会增多，表达时间相对较短。（2）宿主的免疫反应导致腺病毒载体表达短暂；（3）有两个环节可能产生复制型腺病毒；（4）靶向性差。

图2 腺病毒（AdV）

2. 逆转录病毒（RV）：单链RNA病毒，可高效地感染多种类型细胞，可以将外源基因随机插入并稳定整合到宿主细胞基因组中持续表达。其中γ-逆转录病毒载体最早被改造的且广泛地被应用到基因治疗中，并取得了不少巨大的成功。

缺陷：（1）只能转染处于增殖状态的细胞；（2）所携带的外源基因不能太大；（3）感染依赖靶细胞表面受体的限制；（4）理论上不扩散其它细胞，但某些情况会造成野生型病毒爆发；（5）有致细胞癌变的可能；（6）逆转录病毒不能耐受纯化和浓缩过程；