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CRISPR基因递送系统与俄罗斯专享会294

发布时间:2025-03-13   信息来源:连梁聪

病毒载体因其在高效递送CRISPR组分方面的优势,已成为基因治疗研究中的重要工具,尤其是在转染较为困难的分化细胞中表现突出。然而,不同病毒类型虽然能实现高效的体内递送,其生产工艺的复杂性和较高的成本却限制了其广泛应用。与质粒相比,病毒载体的生产过程需要额外步骤:首先将CRISPR组分克隆至转移载体,然后再进行病毒颗粒的包装。这种劳动密集型的生产特性增加了大规模生产的难度。目前,主流的CRISPR递送载体包括慢病毒、腺相关病毒(AAV)和腺病毒,它们在转导效率、免疫原性、载体容量等方面各有优缺点,选择适合的载体需根据实验目的而定。

CRISPR基因递送系统与俄罗斯专享会294

基于慢病毒的递送方式

慢病毒因其良好的基因递送效率,尤其是在CRISPR组分的递送中,被广泛使用,适合大规模的CRISPR文库筛选。其最大的优势在于转基因能够整合至宿主基因组,从而实现长期表达,对过表达实验尤为重要。然而,基因组整合所带来的插入突变风险,限制了其临床体内应用,现在主要用于基础研究和体外基因修饰,例如FDA已批准的CAR-T癌症疗法和Zynteglo用于治疗β-地中海贫血症。需要注意的是,慢病毒在递送CRISPR时,Cas9的持续表达可能会引发脱靶效应,利用可诱导表达系统或整合酶缺陷型慢病毒(IDLV)可有效缓解这一问题——IDLV的基因组整合率降低了约500倍。尽管其转导效率低于常规慢病毒,但在体外及体内神经元中的递送效果与常规载体相当,为中枢神经系统疾病的治疗提供了独特的潜力。

基于AAV的递送方式

基于腺相关病毒(AAV)的递送系统目前面临两大技术瓶颈:其一是载体容量限制(约42kb),远低于慢病毒载体的装载能力;其二是转导效率相对较低。针对容量问题,研究者提出了多种解决方案,包括使用序列较短的SaCas9、双载体共递送策略(分别装载Cas9与gRNA)、以及SpCas9的分割表达技术,通过两个载体递送SpCas9片段在细胞内合成完整的SpCas功能蛋白。值得关注的是,AAV系统具有独特的临床优势,多样化的血清型选择可实现组织特异性靶向,结合衣壳定向进化技术(通过体外/体内筛选优化衣壳蛋白),能进一步提升递送的精准性和治疗效果。目前尚无基于AAV的CRISPR疗法获得FDA批准,但AAV平台已成功应用于其他基因药物,如治疗脊髓性肌萎缩的Zolgensma®,其商业化应用为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

腺病毒基于其非整合特性而展现出优秀的安全性,已通过多项临床试验证明,因此成为慢病毒的重要替代选择。与AAV和慢病毒载体相比,腺病毒具有显著的扩增装载能力,但高免疫原性可能会干扰基因编辑效果。目前,临床应用最广泛的Ad5血清型依赖CAR受体介导细胞转导,限制了其适用的组织范围。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)不仅降低了免疫原性,还提升了载体容量(可达33kb),特别适合表达长的或多个转基因。在临床转化方面,腺病毒载体展现出多重突破:在遗传病领域,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;在肿瘤治疗方面,多项临床前研究已证实其在实体瘤靶向治疗中的优势。需要注意的是,尽管FDA已批准首款腺病毒基因疗法,但基于CRISPR的腺病毒疗法仍处于临床实验阶段。

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