综述:病毒与非病毒载体在基因治疗中的现状与临床前景

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:eBioMedicine 9.7

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  这篇综述系统梳理了基因治疗中病毒载体(LV/Ad/AAV)和非病毒载体(LNP/GalNAc)的最新进展,涵盖29种已获批病毒疗法和6种非病毒疗法,重点探讨了载体设计、临床转化挑战及针对遗传病、癌症等疾病的治疗策略,为基因治疗领域提供了全面的技术路线图和发展方向。

  

病毒与非病毒载体在基因治疗中的现状与临床前景

摘要

基因治疗通过纠正或替换缺陷基因为人类疾病治疗带来革命性突破。载体技术作为核心工具,可分为病毒载体(如LV、Ad、AAV)和非病毒载体(如LNP、GalNAc)。过去二十年,已有35种载体疗法获批,其中29种为病毒载体,6种为非病毒载体。本文详细解析了各类载体的生物学特性、临床应用及未来挑战。

载体递送系统概述

基因治疗载体需满足四大要素:特定基因装载能力、易包装生产、复制缺陷安全性以及高效转导能力。病毒载体利用天然感染机制,而非病毒载体通过化学合成实现基因递送。不同给药途径(全身注射vs局部注射)直接影响疗效与毒性,例如眼内注射仅需低剂量即可避免全身免疫反应。

病毒载体的临床突破

慢病毒(LV)
作为逆转录病毒家族成员,LV可整合至宿主基因组实现长效表达。11种获批LV疗法中,8种为CAR-T细胞疗法(如Kymriah),3种用于造血干细胞移植(如Zynteglo治疗β-地中海贫血)。但整合突变风险仍需警惕,Skysona治疗中曾出现7例血液肿瘤病例。

腺病毒(Ad)
Ad载体以其高转导效率著称,但强免疫原性限制了应用。中国批准的Gendicine(2003年)是全球首个商业化基因药物,通过p53基因治疗头颈癌。当前Ad临床试验多聚焦癌症疫苗开发,如针对COVID-19的Sputnik Light疫苗。

腺相关病毒(AAV)
AAV因低免疫原性和组织特异性成为明星载体。里程碑疗法包括:Luxturna(2017年首款视网膜疾病基因药)、Zolgensma(2019年SMA疗法)和全球首例双AAV耳聋基因治疗(2022年)。但基因装载量限制(<4.7kb)促使开发重叠/反式剪接等双载体策略。

非病毒载体的崛起

脂质纳米粒(LNP)
2018年获批的Patisiran开创了LNP递送siRNA先例,用于转甲状腺素蛋白淀粉样变性。Intellia公司的NTLA-2002进一步将CRISPR-Cas9 mRNA靶向递送至肝脏。

GalNAc偶联技术
通过肝细胞去唾液酸糖蛋白受体(ASGPR)靶向,已催生Givlaari(2019年急性肝卟啉症药物)和Inclisiran(2021年降胆固醇药)等产品。

现存挑战与未来方向

免疫原性
AAV高剂量给药的肝毒性、补体激活等问题亟待解决。预处理方案(如血浆置换)可降低抗体干扰。

递送效率
非病毒载体在肝外组织的靶向性不足,新型PLV和外泌体载体正在探索中。

精准调控
组织特异性启动子(如视网膜特异性RPE65启动子)和条件性表达系统将提升治疗安全性。

基因治疗已从单基因疾病拓展至癌症、神经退行性疾病等领域,载体技术的持续创新将推动个性化医疗时代的到来。

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