常見基因治療之病毒載體(Viral Vector)-上

常見基因治療之病毒載體(Viral Vector)-上
台中市雙十國中自然領域王淑卿老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

常見基因治療之病毒載體(viral vector)

基因治療所面臨的最大困難是如何有效將基因轉殖入患者的標靶細胞？利用基因轉殖的工具–載體（vector）將基因片段植入病人細胞內並能維持其基因表現。常見的基因治療載體有病毒載體與非病毒載體。本文先介紹病毒載體：

病毒載體是種高效能的基因傳送機制，當病毒感染細胞後會將其基因送入宿主細胞核，造成宿主細胞表現病毒的基因。因此設計病毒載體時，往往先將病毒的致病基因踢除，再由轉殖入治療基因取而代之。常見的有如下所列：

1.反轉錄病毒載體(Retroviral Vector)：是最早使用且最普遍的載體，是具有外套膜(又稱外鞘膜，envelope)的RNA病毒。感染宿主細胞（host cell）時會經由其攜帶入的反轉錄酶（reverse transcriptase）的作用而反轉錄（reverse transcription）成雙股DNA，然後進入寄主的細胞核中，再由病毒攜帶進入的另一種酵素接合酶（integrase）將病毒反轉錄生成的DNA嵌插接入宿主的染色體中，達到基因轉殖與持續表現的特性。

反轉錄病毒載體攜帶的目標基因若嵌插在染色體調控細胞生長的基因座時，可能導致插入突變（insertional mutagenesis）機率增大，而引發癌症。此問題隨著鋅指核酸酶（ZNF，zinc finger nucleases）技術的發展，即利用鋅指蛋白（zinc finger protein）與DNA序列中特定的含氮鹼基結合以調控基因的活化，敲除掉特定的標靶基因如突變基因等，同時並沒有對其他基因造成重大影響，而 ZNF技術所造成的基因修飾是可以不斷遺傳至後代的。

目前臨床醫學試驗以ZNF技術敲除突變基因來治療AIDS、高血壓、心臟病、腎功能衰竭和癌症等疾病。反轉錄病毒的應用限制是：只能嵌插入會分裂的細胞，無法將基因送入不會分裂的細胞，如腦細胞、神經細胞等。

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