The scientist：失明的基因治疗

　　

生物通报道  基因治疗所造成的轰动莫过于在失明研究领域。因为眼睛是一个特殊的免疫特权（immune-privileged）位点，注入病毒不会引起各种免疫并发症，这是导致1999年Gelsinger死亡的原因。事实上，目前针对各种类型的失明疾病有23项已完成和正在进行的临床试验，还没有严重的副作用被报道。

佛罗里达大学分子病毒学家William Hauswirth 说：“尽管还需过若干年这些治疗才能进入市场。然而到目前为止这些研究结果就改善患者视力而言是近乎引人注目的。”

在最近一项对患有莱伯氏先天性黑蒙(Leber Congenital Amaurosis，一种导致儿童失明的退行性视网膜疾病)的15名患者的3年随访中，Hauswirth和他的同事们发现在他们正靶向治疗的视网膜区域内，患者获得光敏感度提高了200-60000倍。12名患者也证实视力得到显著改善，能够阅读视力表上额外较低的三行，13名患者在暴露于高达100倍调光器的光线下时他们的瞳孔会收缩，这是光敏感度的一项更客观的测量。

这一特殊的患者群体利用携带RPE65基因的改良腺相关病毒（AAV）治疗，RPE65基因可以帮助代谢一种形式的维生素A，使得视杆和视锥能够发挥功能。改良的病毒被注入到眼睛后视网膜下，校正的基因进入到视网膜色素上皮（RPE）15-20%的细胞，滋养视网膜感光细胞下细胞层。

AAV是现在开发中的基因治疗一种普遍的选择。它是一种非致病性病毒，通常不会引起明显的免疫反应，也不整合到宿主基因组中，这意味着触发致病突变的风险很小，例如激活癌基因。病毒只是将基因传递到细胞的细胞核中，形成称为附加体（episome）的小环DNA，可在启动子控制下表达，启动子也可通过这种病毒传递到细胞中。“AAV显然是最成功的载体，到目前为止应用于许多的疾病，”Hauswirth说。

这种策略的缺点是如果替代基因不整合到细胞的DNA中，它将在细胞分裂时丢失，因为环状DNA不能与其余的细胞核基因组一起复制。但是由于视网膜细胞生命周期极长，非整合的病毒用于治疗眼部疾病是非常合适的。

限制AAVs用作基因载体的主要因素是它们太小，不超过一个纳米颗粒。这意味着它们只能携带大约4.7kb的DNA，还必须包含调控治疗基因所需的启动子。这只适合于Hauswirth的RPE65替代治疗，但是许多其他的眼部疾病以及机体其他系统的疾病，致病的基因都更大一些。

为了治疗矫正这些疾病，研究人员不得不转向其他的选择。大部分早期眼部疾病的基因治疗试验都采用腺病毒载体，像AAVs一样，腺病毒载体为非整合载体，但是具有36kb的基因组，为治疗DNA提供了更多的空间。然而，由于许多人类携带着对腺病毒的抗体，这种方法最大的缺陷在于免疫毒性风险，可使得治疗载体在宿主体内失效或是引起副作用。导致Jesse Gelsinger死亡是一种对腺病毒载体极端的反应。因为腺病毒可以有效进入到许多细胞类型中传递基因，深入研究的目标是使得它们更加安全地用于癌症、糖尿病、HIV和遗传性疾病治疗。

慢病毒是一种RNA病毒，也具有相当大的运载能力：9kb的遗传物质。“你只需要除去一些基因就可以得到携带容量是AAVs两倍的慢病毒载体，”Hauswirth说。不同于腺病毒和AAVs，它们整合到基因组中，能够在分裂和不分裂细胞中有效传递和建立稳定的高水平的转基因表达。尽管它们不能靶向整合到特异位点，它们也不会像其他一些逆转录病毒一样倾向于癌基因或生长相关的基因，因此处于市场竞争的最前沿。

例如，英国牛津生物医药（Oxford BioMedica）公司正利用它的整合慢病毒载体LentiVector来提供各种眼病治疗，包括湿性年龄相关性黄斑变性、斯特格氏病（Stargardt disease）、Usher综合症和角膜移植排斥反应。所有这些治疗现在都与赛诺菲（Sanofi）合作处在I/II期开发阶段，且“在我们的临床试验中看到的结果迄今为止是令人鼓舞的。我们相信批准基因治疗进入市场只是时间的问题，”公司的首席科学官Stuart Naylor.说

宾夕法尼亚大学兽医眼科医生和基本视觉科学家Gustavo Aguirre表示同意：“该领域正以光速运行。我们超越了我们在上世纪90年代所想到的一切。”

（生物通：何嫱）

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Targeting DNA

The concept is simple: if a mutated gene is causing a problem, replace or supplement it with a new, accurate copy. In theory, such a strategy could not just treat, but cure countless human genetic diseases. In practice, however, developing safe and effective gene therapies has not been easy. Even when identifying a disorder’s genetic basis is fairly straightforward, finding the appropriate delivery vector to target the diseased tissues in the body, while avoiding unintended consequences, has challenged would-be gene therapists for more than 20 years. But more and more researchers are convinced that the technique is on the brink of becoming a common medical practice