慢病毒载体的应用前景
近来,几个实验室都构造出了不通过传统的逆转录机制进行整合或者根本无需整合的慢病毒。后者,称为整合缺陷的慢病毒载体,含有一个突变的IN,因此其IN酶无活性。这些慢病毒载体在宿主细胞的细胞核内产生双链的游离DNA环。开发整合缺陷的慢病毒载体部分原因是对随机整合和插入后生成肿瘤的担忧(如上文所述) [12] 。另外,还存在慢病毒载体-转座子杂合体,它通过转座产生稳定整合的转基因。最后,还有通过同源重组插入外源基因的慢病毒载体。它的优点是减小了插入突变的可能性并保持了“替换”序列天然的表达模式 [12] 。
慢病毒和逆转录病毒载体技术的另一大进步是在动物和人体上的应用。原代细胞可以通过慢病毒或逆转录病毒载体(如引入gfp转染的癌细胞或肝细胞)进行转基因,然后导入小鼠体内。接下来可以使用各种各样的成像技术跟踪细胞 [11] 。由于慢病毒载体转运基因的高效性、转基因表达的耐用性、提高了很多不同动物种类的存活率,它也可代替质粒DNA注入受精卵的方法来生产转基因动物 [11, 14, 15] 。慢病毒载体在医学中的应用也显示出希望。然而,对安全性和遗传毒性方面的顾虑已成为阻碍病毒载体广泛用于治疗的主要原因。另外还有生产上的挑战,如保证纯度和高产,这是对临床级的慢病毒载体的要求。自使用基于腺病毒载体、γ-逆转录病毒载体或腺相关病毒载体的基因疗法后,已有数起死亡案例。如上文所述,尽管使用逆转录病毒载体治疗X-SCID是一次成功的试验,但是很多患者最终死于白血病,这是由于转基因的插入突变造成的。为了让这些载体更安全、在临床试验中更有用,人们还在继续努力。例如,最近使用慢病毒载体转染的造血干细胞成功地在动物模型中校正了镰状细胞贫血病 [16] 。有趣的是,最近一项很有希望的研究表明源于HIV的载体的基因疗法很可能对战胜HIV感染本身非常有用 [17, 18] 。