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包膜病毒

VSV-G蛋白的表达同样对细胞具有毒性

  帕金森氏病是一种由于大脑纹状体内多巴胺水平降低而引起的退行性脑病,临床上以注射左旋多巴改善症状,但长期注射的不便及药物的副作用令患者难以承受。较为理想的治疗方式是在脑内持续表达酪氨酸羟化酶(TH) ,使其催化酪氨酸转变为为左旋多巴;Alzheimer 氏病也是一种多因素引起的退行性脑病,造成大脑皮质和海马回神经元萎缩,通常采用神经营养因子防止神经元退化。由于HIV-1 载体能够体内转导神经元并建立长期稳定的表达,因此上述疾病的慢病毒载体基因治疗将极具潜力。应用慢病毒载体进行胶质源性神经营养因子(GDNF) 、酪氨酸羟化酶(TH) 体内基因治疗,可改善PD 大鼠的旋转次数,保护多巴胺能神经元、防止神经元退化,起到治疗帕金森氏病及Alzheimer 氏病的效果。

  目前对于AIDS 的基因治疗方案,基本上是由反转录病毒载体将抗病毒基因体外导入CD4 + T 淋巴细胞或CD4+ 的造血祖细胞,再回输体内。常用的抗病毒基因包括自杀基因、反义RNA、核酶、RNA诱饵的相应DNA序列,以及调节蛋白或结构蛋白的突变体基因等。由于这些治疗基因不能到达巨噬细胞和多能干细胞,因此难以重建免疫;此外,体外操作费用昂贵,不适于大规模应用。

  最近,Goldman 等用HIV-1载体进行了尝试,动物实验表明,导入CFTR 基因后囊性纤维化(CF)缺陷可被纠正。但同时也发现,HIV-1 载体转导分化中的呼吸道上皮细胞效果较好,而对完全分化的上皮细胞的转导效率则非常低。目前尚不完全清楚转导受限的机制。色素性视网膜炎是一种遗传性的进行性视网膜退变,症状包括视野进行性减小、夜盲、视网膜色素沉着等。研究发现, 将视杆细胞cGMP磷酸二酯酶-γ亚单位基因导入感光细胞,有可能纠正视网膜退变。由于成熟的视网膜细胞绝大部分为终末分化细胞,在选用载体系统上受到很大限制,慢病毒载体以其转导非分裂期细胞的能力,给该疾病的治疗带来了希望。

  在改进慢病毒载体生物安全性的同时, 科学家们在基因转移效率方面对病毒载体做了一些改构,以期提高目的基因的转导效率及在靶细胞中的表达效率。Zufferey 等将美洲旱獭肝炎病毒的翻译后调节元件(WPRE) 插至载体3′末端 。翻译后水平WPRE可以促进转录物出核,还可以通过上调初级转录物的多聚腺苷化,来增加胞内信使RNA 总量,最终改进转移基因的表达效率。另外,科学家尝试在SIN 载体中修复118bp 的cPPT序 列,发现在分化与非分化灵长类动物细胞中,载体转导效率显著提高。

  肝脏的基因治疗策略通常是“增加基因”,通过导入正常的基因,代替缺陷或缺失的内源基因起到治疗作用。如苯丙酮尿症、酪氨酸血症、Wilson′s 病和LDL受体缺陷症等。Nguyen 等证实了来源于第三代HIV-1 载体能够有效的控制传递、整合、稳定表达转基因进入人原代肝细胞。可以预计,利用慢病毒载体来介导治疗基因进入肝细胞内,将起到一定疗效。

  尽管第一代载体产生RCR 的几率极小,仍然不能忽略产生的可能性。毕竟包装质粒可以表达除env 外所有HIV-1 病毒蛋白,其中部分蛋白与HIV-1的毒力密切相关,且已发现部分蛋白对细胞存在潜在的毒害作用,比如:vpr 可引起细胞周期停滞,vif能抑制某些细胞的生长而Nef 能引起凋亡。1997年,Zufferey 等将包装质粒上的 vif 、vpr 、vpu 和nef 基因敲除,从而得到第二代慢病毒载体,而其他方面与上述第一代载体系统一致。研究发现即使全部4 个调节基因都被敲除。病毒颗粒的产量也不会受到影响。这种载体仍然具有体外感染非分裂期细胞、在体感染分化成熟大鼠神经元的能力,但是目前尚不能确定这种载体是否能转染全部种类细胞。由于敲除的调节基因与野生型HIV-1 病毒的生活周期以及毒力密切相关,所以这些载体即使发生多


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