細胞與基因治療之慢病毒的運用

細胞與基因治療（cell and gene therapy,CGT）是一種通過(guò)基因表達、沉默或體外改造手段，在蛋白質(zhì)水平進(jìn)行調控的療法。細胞療法主要分為干細胞療法和免疫細胞治療兩大類(lèi)?；颊咦泽w干細胞較容易獲得，致癌風(fēng)險也很低，同時(shí)也沒(méi)有免疫排斥以及倫理爭議等問(wèn)題，被更多地運用到臨床。免疫細胞是指參與免疫應答或與免疫應答有關(guān)的細胞，包括NK細胞、T細胞、B細胞、巨噬細胞等。目前免疫細胞療法主要運用于癌癥的治療，根據所使用的免疫細胞不同，分為細胞因子誘導的殺傷細胞療法、API生物免疫治療、DC-CIK細胞療法、自然殺傷細胞（NK）療法等。

廣義的基因治療指的是通過(guò)糾正或者補償基因缺陷以達到治療疾病的一種治療方法?；蜃鳛檫z傳物質(zhì)的基本單位，具有控制遺傳性狀表達和活性調節的作用?；蛑委熆梢酝ㄟ^(guò)基因轉移或基因調控對的方法，將帶有治療性的基因導入患者體內，正?；虻谋磉_可以治療患者的疾病?；蛑委煼譃殡x體治療和體內治療兩大類(lèi)。病毒仍是常用的基因載體，大多數的體外細胞基因治療采用的是自體細胞。

病毒性載體是基因治療中轉導功能性基因進(jìn)入靶標組織細胞的極為重要的工具。對病毒載體改造，重組和優(yōu)化是基因治療工程的重要基礎。目前較為成熟的病毒性載體有逆轉錄病毒、腺病毒載體以及相關(guān)病毒載體。隨著(zhù)對各種病毒研究領(lǐng)域的拓展和深入，其他一些病毒的特性和良好的天然優(yōu)勢逐漸被人們所認識。其中，以慢病毒，口炎皰疹病毒等代表的病毒載體以其du特的優(yōu)勢和良好的載體特性逐漸成為研究熱點(diǎn)，在基因工程技術(shù)的推動(dòng)下，有希望成為新一代的理想病毒載體。

以HIV-1為代表的慢病毒能作用于細胞周期的G0/G1期，同時(shí)具有嗜核性，所以可以感染非分裂和分裂細胞。研究表明，慢病毒載體還具有轉移的基因片段容量較大、目的基因可整合至靶細胞基因組長(cháng)期表達、免疫反應小等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)慢病毒載體對造血干細胞、免疫細胞、神經(jīng)細胞、肝細胞、心肌細胞、肌細胞、視網(wǎng)膜細胞等類(lèi)型的細胞具有ji好的細胞嗜性，這些都是基因治療非常重要的靶標，所以慢病毒載體具有成為基因工程載體的天然優(yōu)勢。

接下來(lái)我們從以HIV-1為代表，對慢病毒載體的結構進(jìn)行論述為什么慢病毒能夠作為理想的病毒載體：


“HIV-1載體系統

HIV-1載體系統是在HIV-1基因框架基礎上改良后的復制缺陷型病毒載體，既保留可感染非分裂細胞的能力，又盡量的減少有復制能力病毒的產(chǎn)生；同時(shí)還剔除了導致免疫反應的病毒蛋白基因，從而保證了在基因治療應用上的生物安全性。HIV-1的結構基因包含九個(gè)關(guān)鍵病毒基因，分別是：gag、pol、env、tat、rev、vif、vpr、vpu、nef。其主要結構與其它逆轉錄病毒相同，均為5‘LTR-gag-pro-pol-env-LTR3’。其中g(shù)ag基因可以編碼病毒所需的核心蛋白；pol基因編碼病毒復制所需要的酶；env基因編碼病毒的包膜糖蛋白。這三個(gè)基因編碼結構蛋白和蛋白酶，是保證病毒復制能力的關(guān)鍵基因，并且可以決定病毒感染宿主的靶向性。在病毒表達的過(guò)程中還需要一些順式作用元件，包括長(cháng)末端重復序列（LTRs）、TAT 激活區（TAR）、剪接供體和受體位點(diǎn)、包裝和二聚化信號（Ψ）、Rev 反應元件（RRE）以及中央和末端多聚嘌呤區（PPT）。

理論上，我們需要在兩端的LTRs中間插入我們需要慢病毒表達的目的基因，送入靶細胞之中并表達來(lái)實(shí)現外源基因的表達。從結構上看，慢病毒與 Mulv 逆轉錄病毒載體相比，更傾向于整合到宿主基因組遠離轉錄起始點(diǎn)的位點(diǎn)的非活性轉錄區域中，其激活原癌基因沉默的風(fēng)險低于 Mulv 逆轉錄病毒載體。