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XPJ CRISPR基因递送系统指南(下)

来源:郭环盛 日期:2025-03-10

病毒载体由于其在CRISPR组分高效递送方面的优势,已成为基因治疗研究中的重要工具,尤其在转染难度大的分化细胞中表现出色。不同类型的病毒载体能够实现高效的体内递送,但其复杂的生产工艺和较高的成本在一定程度上限制了其广泛应用。与质粒相比,病毒载体的生产包括额外步骤:需将CRISPR组分克隆至转移载体,并随后包装成病毒颗粒,这一劳动密集型特征进一步增加了规模化生产的挑战。

XPJ CRISPR基因递送系统指南(下)

基于慢病毒的递送方式

基于慢病毒的递送方式因其与电穿孔相当的基因递送效率,成为CRISPR组分递送的热门工具,尤其适合大规模CRISPR文库筛选。慢病毒的一个显著优势是能够将转基因整合至宿主基因组,实现长期表达,这在过表达实验中具有重要价值。然而,基因组整合所带来的插入突变风险限制了其在临床体内的应用。目前,慢病毒主要用于基础研究和体外基因修饰,典型案例包括FDA批准的CAR-T癌症疗法及治疗β-地中海贫血症的Zynteglo。

需要注意的是,慢病毒在递送CRISPR时,Cas9的持续表达可能导致脱靶效应。可诱导表达系统或整合酶缺陷型慢病毒(IDLV)能够有效缓解这一问题,IDLV将基因组整合率降低约500倍。虽然其转导效率相较于常规慢病毒略低,但在体外及体内神经元中的递送效率与传统载体相当,展示了对中枢神经系统疾病治疗的独特潜力。

基于AAV的递送方式

基于腺相关病毒(AAV)的递送方式面临两个主要技术瓶颈:首先,它的载体容量限制(约42kb)明显低于慢病毒载体;其次,转导效率相对较低。为了应对容量问题,研究者们提出了几种解决方案:采用序列较小的SaCas9;采取双载体共递送策略(分别装载Cas9与gRNA);以及使用SpCas9分割表达技术,通过两个载体递送SpCas9片段以形成完整的功能蛋白。

值得一提的是,AAV系统在临床上具有独特的优势,其多样化的血清型选择可以实现组织特异性靶向。此外,结合衣壳定向进化技术,能够优化衣壳蛋白,进一步提升递送的精准度和治疗效果。目前虽然尚无基于AAV的CRISPR疗法获得FDA批准,但AAV平台已在其他基因药物中取得了成功,比如治疗脊髓性肌萎缩的Zolgensma®,为CRISPR-AAV疗法的临床转化提供了重要参考。

基于腺病毒的递送方式

基于腺病毒的基因递送系统在安全性方面表现良好,其非整合特性经过多项临床试验的验证,已成为慢病毒的重要替代选项。与AAV和慢病毒载体相比,腺病毒具备显著的扩增装载能力,但其高免疫原性可能会干扰基因编辑效果。目前,应用较广泛的Ad5血清型依赖CAR受体进行细胞转导,这在一定程度上限制了其组织适用性。

最新研发的Ad5/F35嵌合体成功突破了CAR受体的依赖性,同时,gutless腺病毒载体(仅保留必要的包装序列)不仅减少了免疫原性,还扩大了载体容量(可达33kb),非常适合表达长的或多个转基因。在临床转化方面,腺病毒载体展现了多重突破:例如,EBT-101作为首个静脉注射型CRISPR-HIV治疗载体,已启动I/IIa期临床试验;此外,针对肿瘤治疗的多项临床前研究也证实了其在实体瘤靶向中的优势。

需要强调的是,尽管FDA已经批准了首款腺病毒基因疗法,但基于CRISPR的腺病毒疗法目前仍处于临床实验阶段。随着技术的不断发展,未来有望实现更广泛的应用和更显著的治疗效果。

总的来说,XPJ在基因治疗领域的持续创新与研究,期待为患者带来更安全、高效的治疗方案,推动相关治疗技术的进步与应用。

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