非病毒基因載體的研究進(jìn)展面臨的挑戰(zhàn)概述常用材料

概 述2概述人類基因組DNA序列工作框架圖的完成，標(biāo)志著功能基因組時(shí)代的到來(lái)。人類對(duì)自身基因的功能，特別是與疾病相關(guān)的基因的了解更加深入，這對(duì)基因治療的研究將產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。目前進(jìn)行研究的載體主要有兩類：病毒載體和非病毒載體病毒可以高效率地進(jìn)入特定的細(xì)胞類型，復(fù)制所攜帶DNA并表達(dá)自身蛋白產(chǎn)生新的病毒粒子，因此首先被改造作為基因治療的載體。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前已經(jīng)采用基因治療的病例中，約有80%所選用的是病毒載體，雖然病毒作為基因運(yùn)送載體已經(jīng)使用很多，但仍然存在著危險(xiǎn)性，如免疫原性(immunogenicity)和病毒性重組(viral

recombination)等安全性問(wèn)題。由于運(yùn)送載體的局限性使得目前對(duì)疾病基因治療的目標(biāo)無(wú)法完美實(shí)現(xiàn)。因此，研究和開(kāi)發(fā)新型有效的基因運(yùn)送載體是眾多研究人員及臨床醫(yī)生的關(guān)注熱點(diǎn)。2023/10/113概述人類基因組DNA序列工作框架圖的完成，標(biāo)志著功能基因組時(shí)代的到來(lái)。人類對(duì)自身基因的功能，特別是與疾病相關(guān)的基因的了解更加深入，這對(duì)基因治療的研究將產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。此外，病毒載體自身容量有限，制備滴度不高。非病毒載體與之相比雖然轉(zhuǎn)染效率有限，但是具有無(wú)傳染性、不限制載體容量、化學(xué)結(jié)構(gòu)可控制以及可大量制備等優(yōu)點(diǎn)而越來(lái)越受到研究者的青睞。由于運(yùn)送載體的局限性使得目前對(duì)疾病基因治療的目標(biāo)無(wú)法完美實(shí)現(xiàn)。因此，研究和開(kāi)發(fā)新型有效的基因運(yùn)送載體是眾多研究人員及臨床醫(yī)生的關(guān)注熱點(diǎn)。2023/10/114?非病毒基因載體定義：非病毒載體是利用非病毒的載體材料的物化性質(zhì)來(lái)介導(dǎo)基因的轉(zhuǎn)移。優(yōu)點(diǎn)：無(wú)傳染性，沒(méi)有載體容量限制，材料來(lái)源廣泛，化學(xué)結(jié)構(gòu)可控制，且易于大量制備。缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)導(dǎo)效率低，目的基因只能實(shí)現(xiàn)瞬間表達(dá)，其運(yùn)送系統(tǒng)的顆粒較大，容易引發(fā)免疫反應(yīng)和被機(jī)體所清除。5“”目前，非病毒載體的研究主要包括改性的天然高分子和合成高分子兩大類。改性天然高分子主要是脂質(zhì)類(如固醇類)、多糖類(如殼多糖、右旋糖苷和藻酸等)、蛋白質(zhì)類(如膠原蛋白)以及多肽類的物質(zhì)。合成高分子主要是一些可以生物降解的(如聚乳酸、及其嵌段或接枝共聚物等)、聚陽(yáng)離子性的高分子(如聚乙烯亞胺)充當(dāng)運(yùn)送載體，分別以微球、囊泡或膠束等形式包覆DNA，運(yùn)送到達(dá)病理部位后進(jìn)行釋放。分類一、改性天然高分子32多糖類載體蛋白質(zhì)類載體1脂質(zhì)類載體脂質(zhì)類載體脂質(zhì)體一般帶一個(gè)疏水基團(tuán)，有利于形成脂雙層結(jié)構(gòu)，保護(hù)分子中的疏水部分，將氨基端的基團(tuán)暴露于水介質(zhì)中氨基通過(guò)靜電引力與DNA結(jié)合并將DNA大分子壓縮成可運(yùn)輸?shù)男卧纬芍|(zhì)體復(fù)合物增加每分子中氨基的數(shù)目及增長(zhǎng)氨基和疏水基團(tuán)間的距離對(duì)基因的運(yùn)送釋放是有利的，較大的脂質(zhì)體能夠促進(jìn)體外轉(zhuǎn)染陽(yáng)離子型脂質(zhì)體載體使用方法：1、靜脈注射，提高診療性蛋白質(zhì)的表達(dá)水平，2、口服，很快被原生質(zhì)清除并累積于肺組織，解決辦法：PEG包覆及使用靶向配體。目前已經(jīng)應(yīng)用于基因治療的非病毒載體絕大多數(shù)是陽(yáng)離子脂質(zhì)體，原因可能是促進(jìn)復(fù)合物與負(fù)電性的細(xì)胞壁結(jié)合。2023/10/118蛋白質(zhì)類載體殼多糖(也稱幾丁質(zhì))，將其去乙?；蟮玫矫撘阴ざ嗵?chitosan)，具有陽(yáng)離子性質(zhì)和無(wú)毒性，是一種很好的基因及藥物輸送載體。蛋白質(zhì)類載體殼多糖(也稱幾丁質(zhì))，將其去乙?；蟮玫矫撘阴ざ嗵?chitosan)，具有陽(yáng)離子性質(zhì)和無(wú)毒性，是一種很好的基因及藥物輸送載體。膠原蛋白其結(jié)構(gòu)中含共價(jià)交聯(lián)的化學(xué)鍵而具有很好的強(qiáng)度。膠原蛋白包覆DNA進(jìn)行鼠類體內(nèi)實(shí)驗(yàn)均有明顯治療效果，而且膠原蛋白/藻酸微球包覆DNA釋放時(shí)間