如何用安全載體成功進行基因療法？HIV療法有望被開發

　　基因療法的概念最早來自20世紀中期，而且該療法被認為是一種革命性的技術有望治療幾乎任何一種疾病。在新世紀初期，研究者就在一項小規模臨床試驗中發現逆轉錄病毒療法具有一定的臨床效力，其可以治療幫助治療致死性免疫缺陷障礙的患兒。

　　這項首次試驗成功隨機便因大量治療的兒童患上載體相關的白血病而蒙上了陰影，隨后研究者就強調了理解載體生物學（媒介生物學）的重要性，從而就可以幫助更為有效、安全且具有特異性的新一代載體，其中基于HIV-1慢病毒屬的載體（慢病毒載體）目前正被廣泛用于基礎和應用研究中。

　　慢病毒載體(lentiviral vectors)的希望

　　病毒是一種細胞內的專性寄生微生物，其可以進化成為高效的工具來幫助運輸RNA或DNA至靶向細胞中，如今研究者已經鑒別出了多種可以進行特殊基因療法的病毒，而且也已經開始利用這些重組病毒進行相關研究了，比如在臨床和實驗室中使用的腺病毒、腺相關病毒(adeno-associated viruses， aav)、皰疹病毒、痘病毒、反轉錄病毒以及慢病毒。

　　基于致癌反轉錄病毒載體的最大優點就是缺少病毒蛋白，這就可以幫助使得病毒進行缺陷型復制并且缺少免疫原性，從某種意義上來講，這些載體并不能表現出抗載體的免疫反應，而且它們有能力整合到宿主基因組中，引發持續性的基因表達。然而目前存在一種限制，比如病毒顆粒的不穩定性、較低的病毒滴度，不能轉化成為非分裂細胞以及出現插入誘變現象，為了克服這些缺點，研究人員基于慢病毒開發出了新型的載體，這就可以促進插入誘變的產生，然而相比γ逆轉錄副本而言這種新型載體的頻率較低。

　　慢病毒載體(Lentivectors)如今已經成功用于基因療法模型中，其可以幫助產生轉基因動物并且結合干擾RNA和基于microRNA的技術來沉默基因的表達，近來一系列研究都揭示了慢病毒載體在治療諸如高雪病、遺傳性疾病以及HIV感染中的潛力。

　　代謝性疾病的潛在療法

　　高雪病是一種罕見的遺傳性障礙，其主要特點是患者機體中缺失葡糖苷酰鞘氨醇酶，從而會引發患者肝臟、脾臟、骨質以及骨髓中堆積大量有害物質，從而抑制這些組織中的細胞發揮正常作用。高雪病患者往往會經歷一系列癥狀，比如骨痛、骨折、認知損傷以及癲癇等，靜脈內酶類補充療法就是一種治療選擇，但這種療法非常昂貴且不能完全治愈患者，而且并不是對所有患者均有效，盡管骨髓移植是一種治愈性的療法選擇，但目前存在很多問題，比如供體的選擇以及移植相關的風險等。

　　基因療法對于那些對酶類補償療法無效或缺少合適骨髓供體的患者而言或許是一種潛在的靶向療法，在一項刊登于國際雜志Molecular Therapy上的研究報告中，來自隆德大學的研究人員就通過研究發現，對于含有細胞啟動子的慢病毒載體進行鈍化或許就可以降低高雪病小鼠模型的機體癥狀。

　　研究者Stefan Karlsson說道，此前我們利用攜帶強烈病毒啟動子的γ逆轉錄病毒載體開發出了治療小鼠模型的基因療法，自從攜帶細胞啟動子的慢病毒載體被開發后我們就發現這種新型載體更具有安全性，我們發現，機體中僅有6%的正常巨噬細胞是被需要用來抑制疾病產生的，這就表明，基因療法或許僅需要糾正一小部分干細胞衍生的巨噬細胞。

　　研究者Karlsson認為，這種新型的基因療法可以幫助治療高雪病，而且并不像酶類補償療法一樣。下一步他們計劃開發一種臨床用的載體，Karlsson說道，GFP標記基因需要被移除，而且單一的基因療法載體需要在小鼠模型和患者的骨髓細胞中進行檢測，如果這種載體可以糾正小鼠的疾病以及患者細胞中的酶類缺失，那么其或許非常有望進入臨床試驗中。

　　靶向作用功能失調的神經系統細胞

　　來自塞浦路斯神經學和遺傳學研究所的研究者Kleopas Kleopa的研究焦點主要是利用慢病毒載體將基因運輸至末梢神經和中樞神經系統中來治療遺傳性神經病以及腦白質營養性萎縮癥，遺傳性的脫髓鞘周圍神經疾病是一種進行性的不治之癥，主要由產髓鞘的許旺細胞中表達的一系列基因的遺傳性缺失所導致，而目前開發治療該疾病的有效療法的巨大挑戰就是如何進入到進行細胞特異性表達的多種神經中。

　　在一項發表于國際雜志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究論文中，Kleopas及其同事通過研究發現，在鞘內注射一種攜帶髓磷脂特異性啟動子的慢病毒載體或許就可以在周圍神經系統的成體許旺細胞中進行靶向性的表達，隨后研究者將一種名為GJB1的人類基因運輸到小鼠模型（CMT1X模型）中，基因GJB1在X染色體相關的腓骨肌萎縮癥（CMT1X）患者中處于缺失狀態，這種基因療法可以在多個腰椎根部及末梢神經中實現許旺細胞的基因廣泛性及穩定性表達，從而改善患者的運動表現。

　　Kleopa說道，我們的方法就是利用靶向細胞載體來完成特殊類型細胞（生成髓鞘的許旺細胞）中的基因表達，而這對于治療CMT1X疾病非常必要，因為這種基因正是由于許旺細胞缺失正常的基因表達功能而引發。研究者認為，這種方法具有高度的可轉移性，因為目前進行腰部穿刺非常常規而且創傷較小，在臨床中已被廣泛使用，本文研究對于臨床治療特殊類型的遺傳性神經疾病具有一定的治療應用，而且利用特殊的運輸方法也可以為有效的基因替代療法提供標準。研究者希望這項研究可以幫助后期進行更為深入的基因療法研究來幫助治療遺傳性神經疾病及其它神經肌肉疾病等。

　　持久的抗HIV療法

　　來自阿姆斯特丹大學的研究者Ben Berkhout開發出了一種組合性的RNA干擾基因療法來治療HIV感染者，盡管目前抗逆轉錄病毒療法可以降低HIV感染者的發病率和死亡率，并且明顯改善感染者的生活質量，但其并沒有完全抑制病毒的復制，而且還會產生一種持久性的潛在病毒庫；此外，抗逆轉錄病毒療法的效應可以被耐藥性的HIV-1突變體所抑制，主要是由于病毒非常易于突變，因此研究者需要開發新型療法來有效抑制病毒的復制。

　　Berkhout說道，目前有多種抗HIV的基因療法，但卻很少有人利用RNAi（RNA干擾技術）技術來攻擊HIV-1毒株，病毒的逃逸是個問題，但如果我們可以很好控制它們的話，相比別的方法而言這種方法或許可以有效作用，比如靶向作用細胞輔助因子（CCR5）的療法，其往往會引發副作用的產生。

　　Berkhout利用RNAi技術就對HIV-1進行了選擇性的基因沉默，即通過慢病毒載體轉導表達短鏈發夾RNA（shRNAs）穩定整合到宿主基因組中，盡管RNAi技術是一種強大穩定的抑制HIV-1復制的工具，但其往往容易受到已經存在的遺傳突變或者病毒耐藥性的損傷。

　　為了持久性地抑制HIV-1的復制，研究者認為很有必要開發出一種基于shRNAs的組合性方法，來對更多單一的病毒進行靶向作用；一項發表于國際雜志Gene Therapy上的研究論文中，研究者Berkhout和Elena Herrera-Carrillo就通過研究檢測了是否HIV-1遺傳突變可以同基于RNAi的療法“和解”，從而幫助評估組合性療法抵御不同HIV-1病毒、非B亞型及耐藥性突變病毒的效力和廣度。

　　最后研究者表示，我們的研究發現，通過組合性的RNAi基因療法就可以持久性地阻斷大多數的HIV-1突變體毒株，該研究也預示著我們可以對多個HIV-1毒株進行有效攻擊，從而就可以實現替代當前療法的新型一次性治療，當前療法往往需要患者在日常生活中不斷進行每日藥物的服用。