基因治疗小圆桌：腺相关病毒

体外基因治疗在病人体外对细胞进行基因改造，再将改造后的细胞回输进病人体内。

去年在国内上市的两款CAR-T（chimeric antigen receptor T-cell）治疗产品奕凯达（阿基仑赛注射液）和倍诺达（瑞基奥仑赛注射液）就属于体外基因治疗药物。两款CAR-T药物皆用于治疗复发或难治性大B细胞淋巴瘤成人患者，自此基因疗法正式在国内扎根。

和体外基因治疗不同的是，体内基因治疗需要运用载体将指定的基因序列递送至人体中，而最常用的载体就是病毒。

得益于病毒入侵细胞的良好能力，病毒载体在生物制药领域的运用十分广泛，多个新型冠状病毒COVID-19的疫苗都采用了相似的病毒载体工艺进行生产，包括牛津大学与阿斯利康（AstraZeneca）联合研发的新冠疫苗。

使用重组病毒载体来递送基因的概念在三十年前被提出，1984年波士顿儿童医院的科学家第一次成功使用了这项技术，将靶标基因插入了造血干细胞中。此后，体内基因治疗的研究主要集中于眼科、血液、中枢神经、代谢、肌肉、心血管疾病和恶性肿瘤。

体内基因治疗的发展历程并不是一帆风顺，从严重免疫反应到插入性诱变（insertional mutagenesis），临床试验中出现的副反应一步步引导科学家对载体进行编辑的优化，一直到近几年，体内基因治疗终于在眼科疾病和肿瘤的治疗中开始大放异彩。

腺病毒（Adenovirus）产量高、基因表达高的特点让它成为早期基因治疗的主要载体，但腺相关病毒（Adeno-associated Virus，AAV）正在取代腺病毒的地位。AAV的复制需要其他病毒的帮助无法独立完成，所以也无法单独引起疾病或严重免疫反应，使其成为与腺病毒相比更安全的选择。

科学家会对腺相关病毒进行编辑，使之携带治疗用基因片段，并使用合适的启动子控制这些基因在正确的靶标组织中表达，许多使用这套治疗方法的药物仅一次注射就可以确保长期有效。总的来说采用重组腺相关病毒的基因药物十分精准高效。

尽管使用了被优化编辑过的特异性载体，对身体不同器官和细胞使用基因疗法依然有难易之分。比如血眼屏障可以防止药物弥散至全身，减少了脱靶的影响和全身性副反应的发生机率，同时视网膜细胞寿命长且不分裂，所以基因被递送进视网膜细胞后可以一直发挥作用。基于以上特质，眼科疾病是基因药物开发的合适赛道，也是领域内权威公司争相占据的高地。

总的来说，目前市场上AAV相关基因药物的副反应在可接受的范围内，大部分可以使用类固醇进行预防和缓解，但是病人的抗体免疫反应是否会影响药物的效力依然是备受争议的话题。AstraZeneca和牛津大学合作研发新冠疫苗时就考虑到了这个问题，并因此最终使用了黑猩猩病毒而非人类病毒来研发疫苗。

由于AAV在自然界中广泛存在，很大一部分人口在过去感染过部分AAV血清型，并拥有了相应的抗体。这些抗体会与作为基因药物载体的病毒结合并使其无法进入细胞。为了对抗这些抗体，科学家正在积极寻找来自其他物种的AAV病毒。

不同于视网膜细胞，肺部细胞每18个月就会更新一次，为了保持药效需要周期性注射基因药物。但是在第一次注射之后身体就会对载体病毒做出免疫反应并生产抗体，令后续注射的治疗效果大打折扣。为此，致力于研发肺部疾病基因药物的公司对进一步改进AAV的需求更为迫切。

尽管现阶段使用AAV作为载体进行体内基因治疗的理论基础已经成功建立，载体与质粒构建技术也日益成熟，但是病毒的生产依然困难重重。目前世界上还没有统一的标准生产及纯化流程，在这一领域我们仍需努力突破和创新！