一、簡介
基因轉(zhuǎn)染技術(shù)是細(xì)胞治療的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是指將含有靶基因的質(zhì)粒DNA遞送至細(xì)胞，并在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，目前已廣泛用于基因的結(jié)構(gòu)和功能分析、基因表達(dá)與調(diào)控、基因治療與轉(zhuǎn)基因動(dòng)物等研究。根據(jù)運(yùn)載系統(tǒng)的不同，可以將其分為病毒載體和非病毒載體。病毒載體作為基因遞送的良好工具，有其無法替代的優(yōu)勢，例如病毒載體介導(dǎo)法轉(zhuǎn)染效率高、對細(xì)胞損傷小。細(xì)胞治療常運(yùn)用的病毒載體主要包括逆轉(zhuǎn)錄病毒載體和慢病毒載體。非病毒方法包括化學(xué)轉(zhuǎn)染法、生物方法和物理方法。在當(dāng)今細(xì)胞治療工業(yè)化階段其常見手段仍為病毒載體作為其遞送方式。

二、RNA病毒載體
RNA病毒載體目前常用的主要有兩個(gè)：γ逆轉(zhuǎn)錄病毒載體（Retroviral vector, RV）和慢病毒載體（Lentivirus vector, LV）。γ逆轉(zhuǎn)錄病毒和慢病毒都屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒科。這類病毒十分適合基因傳遞，因?yàn)樗鼈兊拇蟛糠只蚪M可以被靶向轉(zhuǎn)基因取代，一旦感染宿主細(xì)胞，它們的RNA基因組被逆轉(zhuǎn)錄成cDNA，然后穩(wěn)定地整合到宿主基因組DNA中^[1]。慢病毒載體是以HIV-1（人類免疫缺陷I型病毒）為基礎(chǔ)發(fā)展起來的基因治療載體，該載體可以將外源基因高效地整合到分裂和非分裂細(xì)胞的基因組中^[2]。由于其宿主范圍廣、表達(dá)時(shí)間長、免疫反應(yīng)小以及具有較高的生物安全性而成為理想的基因治療載體，然而慢病毒載體的生產(chǎn)方式及純化工藝較為復(fù)雜，一定程度上限制了生產(chǎn)規(guī)模的放大。γ逆轉(zhuǎn)錄病毒載體具有可攜帶大片段外源基因、可通過微克級(jí)別質(zhì)粒構(gòu)建穩(wěn)定產(chǎn)毒細(xì)胞系、高轉(zhuǎn)導(dǎo)率進(jìn)入靶細(xì)胞等特點(diǎn)，在細(xì)胞治療產(chǎn)品工業(yè)化上有著絕對的優(yōu)勢。然而，γ逆轉(zhuǎn)錄病毒載體和慢病毒載體都可有隨機(jī)插入的潛在危險(xiǎn)，但截至目前，在細(xì)胞治療的應(yīng)用中，γ逆轉(zhuǎn)錄病毒載體和慢病毒載體均無安全性事故，為避免以上風(fēng)險(xiǎn)，科學(xué)家們設(shè)計(jì)了自我失活的γ-RV (SIN-γRV)載體，在臨床試驗(yàn)中，該載體已被證明是絕對安全的，沒有出現(xiàn)不良整合或白血病的病例^[3]。

三、DNA病毒載體
DNA病毒載體主要包括腺病毒（Adenovirus, ADV）載體、腺相關(guān)病毒（Adeno-associated virus，AAV）載體和單純皰疹病毒（Herpes Simplex Virus V，HSV）載體^[4]。ADV是一種無包膜的雙鏈DNA病毒，其載體不整合進(jìn)入宿主細(xì)胞基因組中，是最常用的疫苗載體。AAV是一種單鏈DNA細(xì)小病毒，AAV載體具有廣泛的趨向性、低免疫原性和易于生產(chǎn)等特點(diǎn)，有利于臨床應(yīng)用。它也是非致病性的，很少整合到宿主染色體上，導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因的長期表達(dá)^[5]。HSV是包被的雙鏈DNA病毒，可引起神經(jīng)節(jié)潛伏感染。基于HSV載體的基因治療的臨床應(yīng)用主要集中在癌癥治療上，主要?dú)w因于其固有的溶瘤能力。

四、小結(jié)
病毒載體利用病毒具有傳送其基因組進(jìn)入其他細(xì)胞進(jìn)行感染的分子機(jī)制，與非病毒載體相比，具有轉(zhuǎn)導(dǎo)效率高，可對細(xì)胞形成穩(wěn)定轉(zhuǎn)染的能力的獨(dú)特優(yōu)勢。因此，病毒載體常應(yīng)用于基礎(chǔ)研究、細(xì)胞與基因療法或疫苗開發(fā)。不論是基礎(chǔ)研究、臨床試驗(yàn)還是工業(yè)化放大，我們都需要根據(jù)研究目的選用最為合適的病毒載體。

參考文獻(xiàn)
1. Watanabe N, McKenna M. Generation of CAR T-cells using γ-retroviral vector. Methods in cell biology 2022, 167: 171-183.doi.org/10.1016/bs.mcb.2021.06.014
2. Milone M, O'Doherty U. Clinical use of lentiviral vectors. Leukemia 2018, 32(7): 1529-1541.doi.org/10.1038/s41375-018-0106-0
3. Hacein-Bey-Abina S, Pai S, Gaspar H, Armant M, Berry C, Blanche S, et al. A modified γ-retrovirus vector for X-linked severe combined immunodeficiency. The New England journal of medicine 2014, 371(15): 1407-1417.doi.org/10.1056/NEJMoa1404588
4. Lundstrom K. Viral Vectors in Gene Therapy: Where Do We Stand in 2023? Viruses 2023, 15(3).doi.org/10.3390/v15030698
5. Li C, Samulski R. Engineering adeno-associated virus vectors for gene therapy. Nature reviews Genetics 2020, 21(4): 255-272.doi.org/10.1038/s41576-019-0205-4

免責(zé)聲明:深圳細(xì)胞谷致力于研究細(xì)胞與基因療法,為推動(dòng)新興技術(shù),讓更多人了解生物醫(yī)藥新發(fā)展。本文內(nèi)容僅作信息交流使用,本平臺(tái)對文中內(nèi)容、陳述、觀點(diǎn)判斷保持中立,不代表深圳細(xì)胞谷立場和觀點(diǎn)。本文相關(guān)信息不得用作診斷或治療,不能代替專業(yè)醫(yī)學(xué)意見,本公司網(wǎng)站將不承擔(dān)任何責(zé)任。以上聲明內(nèi)容的最終解釋權(quán)歸本公司網(wǎng)站所有,本聲明將適用本公司網(wǎng)站所有時(shí)間分享的文章,謝謝合作! 版權(quán)說明:文章版權(quán)歸深圳細(xì)胞谷所有,歡迎個(gè)人轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)至朋友圈,媒體或機(jī)構(gòu)在未經(jīng)授權(quán)下,以任何形式轉(zhuǎn)載載到其他平臺(tái),將視為侵權(quán)。如需轉(zhuǎn)載，請聯(lián)系郵箱：contact@sz-cell.com