AWSG爱保信(Biotech)-破解肿瘤基因治疗载体难题( 二 )


Moriuchi等口41将单纯疱疹病毒的胸苷激酶基因和(或)嘧啶脱氨激酶两个自杀基因同时插入单纯疱疹病毒基因组中 , 应用于脑部肿瘤的基因治疗获得成功 。 但是 , 目前绝大多数基因治疗载体的容量都比较小 , 在实际应用时受到限制 。
2.4宿主范围有限
病毒性载体转导的宿主细胞因病毒本身的特点而不同 。 如反转录病毒载体只转染分裂细胞Els-163 , 此特点可使肿瘤细胞成为天然的靶细胞 。 但是 , 也有一些瘤细胞总是处于静止期而逃避基因治疗 。 而腺病毒、腺病毒相关病毒、单纯疱疹病毒则既可转染分裂细胞又可转染非分裂细胞 。 载体来源病毒的种属对可转染的宿主细胞也有选择性 。 非病毒性载体则对宿主的选择性不强 , 但其转染效率通常较低 。
2.5宿主细胞靶向特异性低
目前所使用的基因治疗载体 , 无论是病毒性载体还是非病毒性载体 , 靶向特异性都较低 。 在基因治疗中 , 靶向性差的载体介导的外源目的基因表达会造成全身广泛的副损伤 。 只有单纯疱疹病毒载体靶向性较强 , 此类病毒通常感染神经末梢并表现为潜伏感染 。 这一显著的嗜神经特性已被用来进行脑部肿瘤的基因治疗 。
2.6外源基因导入率低
病毒性载体因其来源于病毒 , 具有病毒本身的感染性 , 故其转染率较高 。 但是 , 要提高病毒滴度也非易事 。 非病毒性载体的转染率则难以提高 , 而转染率低则外源基因导入率则会更低 , 势必影响治疗效果 。
2.7随机插入突变
外源目的基因导入宿主细胞后 , 会整合至细胞基因组中 , 整合位点对于其引起的结果起决定性作用 。 但是大部分载体的插入位点都是随机的 , 只有腺病毒相关病毒总是在19号染色体
的特异位点上定点整合 。 1999年在法国实施的X染色体相关联的重症联合免疫缺陷病(SCID-X1)基因治疗临床试验中 , 10个受试婴儿中有9名免疫力得到恢复 , 而1例发生了严重的毒副作用 。 另有2名婴儿分别在接受基因治疗30个月和34个月时相继表现出T细胞白血病的症状 。 研究者们认为 , 反转录病毒是将其基因组DNA随机整合到宿主染色体上 , 这样就有可能插入到某个癌基因附近引发肿瘤 。
2.8产生具有复制能力的野生型重组病毒
病毒性载体通常是将其基因组中的一部分基因置换为外源目的基因 , 转染宿主细胞 。 反转录病毒还需要包装细胞的辅助作用 。 病毒之间的遗传物质会发生基因重组或重配 , 而产生具有复制能力的野生型重组病毒 , 使机体感染或出现细胞毒性 。
2.9可调控性差
基因的治疗效果取决于外源目的基因在体内的表达情况 。 但是 , 载体将外源目的基因导入宿主细胞后 , 目的基因并不一定完全按照需要适时、适量和适度地进行表达 。 目前 , 载体的调控能力较差 , 也是影响基因治疗效果的一个重要因素 。
2.10免疫原性问题
无论是病毒性载体 , 还是非病毒性载体 , 对于机体来说都是异物 , 都会引起免疫反应 。 尤其是腺病毒载体 , 可引起强烈的免疫反应 , 而使基因治疗用的重组病毒自身遭到人体的清除 , 因而导入的外源基因就不能在体内长期表达 , 其结果不仅影响基因治疗的效果 , 而且对病毒的免疫应答也会对机体造成一定的损伤 。
3肿瘤基因治疗载体未来的研究趋势
基因治疗载体的基本要求是安全、有效 。 理想的要求还要加上靶向性好、可调控、长期稳定、容量大、易选择、易转移、穿透性能好、适度表达和制备方便等标准 。 现实应用的载体均不能达到理想标准 。
尽管构建基因治疗载体的难度很大 , 现存的问题也很难解决 , 但是各国学者仍在努力利用各种先进的技术和方法来研发符合临床治疗需要的新型载体 。 从最近的研究动态来看 , 肿瘤基因治疗的载体研究趋势主要集中在以下几个方面 。
3.1安全性研究
基因治疗开始于1990年 , 美国的Rosenberg研究小组的第一例基因治疗晚期黑色素瘤患者获得成功 , 至今已有10余年 。 肿瘤基因治疗手段日益增多 , 为很多患者挽救了生命 , 但是安全性问题也一再警告人类 , 基因治疗不能盲目乐观 , 需要冷静思考 , 要面对和解决安全性这个首要问题 。 1999年至今 , 全世界的基因治疗临床试验逐年减少 。 这主要是因为临床试验的条件更加严格 , 其根本目的是为了保证受试者的生命安全 。
病毒性载体可整合于细胞基因组中 。 这一方面能够使目的基因长期、稳定表达 , 另一方面也可能造成插入突变而引起新的肿瘤 , 位点特异性整合技术可使这一难题得到解决 。 还可通过在载体中连接染色体绝缘子基因使目的基因整合于染色体后不会引起相邻基因的活化 。