当前基因治疗的现状和一般性技术路线

当前基因治疗的现状和一般性技术路线

基因治疗是当前医学领域研究的热点和前沿问题，本文论述了基因治疗的现状和一般性技术路线，供相关领域的研究人员和一般科学工作者参考。

标签：基因治疗CGT CAR-T

基因治疗目前作为一种非常规疗法，对于彻底治疗一些具有罕见破坏性遗传病，如交界性大疱性表皮松解症（junctional EB，JEB），和一些罕见的进行性神经肌肉功能损坏性遗传病，如Ι型脊髓性肌萎缩症（SMAΙ），和一些常见的延迟发病的神经功能退行性疾病，如帕金森病（Parkinson’s disease，PD），还有特定的病毒感染性疾病（如艾滋病，AIDS）和某些种类的恶性肿瘤（如急性淋巴白血病，ALL），都已经表现出了光明的前景。细胞和基因治疗领域（Cell and Gene Therapy，CGT）也是当今生物医学研究的重要的前沿和热点课题。

一、当前基因治疗的现状

当前基因治疗技术还不是很成熟的治疗方式，总体上还处在实验探索的阶段，还具有一定的风险性，其安全性和有效性还需要有很大的提高。往往是在没有很好的常规治疗方式前提下，对于一些危害性较大的疾病的一种试验性治疗。对于不同的疾病，其治疗效果往往相差很大；不同的机构对于同一种疾病，其治疗的过程也有较大差异。另外，基因治疗前期要投入大量人力、物力和时间，所面对的又是小范围内的患者，所以导致了其高昂的治疗费用。

二、当前基因治疗的一般性技术路线

当前基因治疗的主要有三种情况：

第一种，外源基因基因直接导入法

虽然说是基因直接导入，却不是直接将基因片段导入靶器官，因为直接导入，基因无法整合到靶细胞基因组里面，也就得不到表达。常用的方法就是将腺相关病毒（Adeno-Associated Virus，AA V）作为载体，然后导入靶器官。为了实现更高的目的蛋白质表达量和降低免疫毒性，往往还需要对载体进行改造，对目的基因进行密码子优化。根据《自然·通讯》报道，英法合作团队以狗为动物试验模型地开发出了较为成功的针对杜氏肌营养不良症（DMD）的基因疗法。DMD患者均为男性，患者在几岁时就会表现出肌无力症状，后来会恶化到无法自己行走，随后各种肌无力问题相继出现。一种抗肌萎缩蛋白有关的基因变异影响了抗肌萎缩蛋白的生成，进而影响肌肉的功能，导致了DMD。研究小组将抗肌萎缩蛋白基因进行了“压缩”，制作出功能性缩微版抗肌萎缩蛋白，并成功利用AA V载入12只DMD狗的体内。他们仅对这些狗进行注射治疗了一次，两年来这些狗的病情被成功抑制，不但临床症状稳定，肌肉功能还得到了很大程度的改善。

第二种，CAR-T疗法

经过CAR（细胞嵌合抗原受体，Chimeric Antigen Receptors ）改造后的、能够靶向表达特定抗原的癌细胞的——T细胞，然后回输到患者体内，消灭癌细胞。先是采集患者体内的T细胞，对其进行基因修饰，将目的基因通过载体转入T细胞，成功表达后，进行培养，大量增殖后回输，这些改造后的细胞在体内能够稳定增殖，而消灭癌细胞。如美国弗雷德·哈钦森癌症研究中心（Fred Hutchinson Cancer Research Center）的Stanley Riddell 等用CAR-T疗法去治疗29位晚期急性淋巴细胞白血病患者，有27位患者病情有某种程度的缓解，有效率高达93%，其中超過一半的患者甚至完全缓解。

第三种，基因干细胞移植疗法

芝加哥大学的Xiaoyang Wu教授将干细胞技术、CRISPR基因编辑技术、与皮肤移植技术相结合，开发出一种基因疗法有望对肥胖症与2型糖尿病这两种常见疾病进行治疗。

他们使用CRISPR基因编辑手段，给编码GLP1（胰高血糖素样肽1）的基因引入了一个能显著提高其半衰期的突变，再把这条基因接在了一个抗体基因片段上，并在前头安上了一个受多西环素（doxycycline）诱导的启动子。然后将此引入到小鼠的皮肤细胞，在生长环境的诱导下，生成了具有多层结构的“皮肤类器官”，再移植到小鼠皮肤上。令人欣慰的是，大部分小鼠没有出现显著的排斥反应。这些皮肤里内嵌有基因疗法系统的小鼠，在诱导剂的作用下，体内的GLP1水平显著上升，这也让血液里的胰岛素水平上升，有效控制了血糖。

Michele De Luca等人用基因干细胞疗法成功治愈了一个7岁的患有严重的遗传性疾病——交界性大疱性表皮松解症（junctional EB）的小男孩。从该患者腹股沟区获取了一小块正常表皮，用逆转录病毒载体将正常的LAMB3基因整合到表皮角质细胞中，培养得到最终移植所用的表皮，然后移植。先后进行3次皮肤活检的结果显示，移植到该患者的表皮功能一切正常，治疗获得成功。

三、基因治疗的局限性和展望

虽然基因治疗已经出现了不少成功的案例，已经显现出了非凡的价值。但是基因治疗的范围还很有限，同时也存在有些不易重复性、时间跨度大、排斥反应、细胞毒性等缺陷。投入的大量人力和物力，又导致基因治疗高昂的治疗费用。但是我们相信，随着社会的进步和科学的发展，基因治疗一定会克服缺点，得到更好地发展，一定能够攻克一些所谓的“不治之症”。

参考文献

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