除了腺相关病毒(AAV),在基因治疗中应用较为广泛的病毒载体还包括以下几类:
慢病毒(Lentivirus, LV)
慢病毒是逆转录病毒的一种,能够将基因组整合到宿主细胞的基因组中,适合用于长期基因表达。它在基因治疗中应用广泛,尤其适合血液系统和神经系统等组织的基因治疗,常用于HIV感染的CD4+ T细胞和其他干细胞的改造。
腺病毒(Adenovirus, AdV)
腺病毒载体能够高效感染多种类型的细胞,并且基因表达量大,适合短期的基因表达,但不整合到宿主基因组,因此基因表达是暂时的。这种载体常用于肿瘤基因治疗和疫苗研发。
逆转录病毒(Retrovirus, RV)
逆转录病毒也能将基因整合到宿主基因组中,因此在干细胞和长期基因表达的治疗中得到应用,但其感染能力受限,多用于分裂细胞的基因转导。
HSV(单纯疱疹病毒,Herpes Simplex Virus)
HSV载体具有较大的基因承载能力,能携带多个基因并在神经系统中实现高效转导。它在神经系统相关疾病(如阿尔茨海默病和帕金森病)以及癌症基因治疗中有研究应用。
以下是腺相关病毒(AAV)、慢病毒(LV)和腺病毒(AdV)载体在基因治疗中的对比表:
特性 | 腺相关病毒(AAV) | 慢病毒(Lentivirus, LV) | 腺病毒(Adenovirus, AdV) |
基因组类型 | 单链DNA | 单链RNA | 双链DNA |
整合到宿主基因组 | 不整合,游离在细胞核中 | 整合到宿主基因组,适合长期表达 | 不整合,游离在细胞核中,适合短期表达 |
表达时间 | 中长期(数月至数年) | 长期(数年) | 短期(数天至数周) |
载体容量 | 小,约4.7 kb | 中等,约8 kb | 大,约36 kb |
感染细胞类型 | 可感染分裂和非分裂细胞 | 多用于分裂细胞 | 可感染多种分裂和非分裂细胞 |
免疫原性 | 低 | 较低 | 较高,易引发宿主免疫反应 |
适用领域 | 眼科、神经系统、肌肉相关疾病 | 血液系统、干细胞、慢性疾病 | 肿瘤基因治疗、疫苗、抗体基因递送 |
安全性 | 较高,不会引起宿主基因组突变 | 较高,但存在整合致癌风险 | 较低,高剂量时存在毒性和免疫风险 |
生产难度 | 较难,产量较低 | 中等 | 容易,产量高 |
使用限制 | 载容量有限 | 可能引起插入突变 | 容易引起免疫反应,适合体外应用或疫苗 |