腺相關(guān)病毒是當(dāng)前細(xì)胞基因治療領(lǐng)域應(yīng)用*具有潛力的載體之一,具有表達(dá)高、免疫性低、能感染非分裂細(xì)胞、安全性高等優(yōu)勢(shì)。該病毒自1960年代分離發(fā)現(xiàn)以來,經(jīng)過超過半世紀(jì)的研究,作為基因遞送載體將外源性基因送入人體的技術(shù)已相當(dāng)成熟,在歐美范圍已經(jīng)有超過5種商品上市,但由于其本質(zhì)上是病毒,作為藥物屬性的商品依然有著巨大挑戰(zhàn)。

眾所周知,病毒在生物學(xué)中同時(shí)扮演了生物和非生物的獨(dú)特角色,而到了藥物鄰域亦然,新概念的細(xì)胞藥物、病毒藥物、以及外泌體這三種載體,與過去的化學(xué)藥、大分子藥物、小分子藥物有著非常顯著的差異:過去的藥物講究成分明確,像是阿司匹林的活性藥物成分是乙酰水楊酸,然而新概念的藥物在所謂活性藥物成分上有著難以明確的困難。

以重組腺相關(guān)病毒來舉例,病毒在細(xì)胞中需經(jīng)歷非常復(fù)雜的加工程序,才能制造出所謂的蛋白外殼來包含感興趣基因片段,而這種"粗糙的"模擬包裝程序本質(zhì)上具有非常大的變異存在。舉例來說,病毒外殼的轉(zhuǎn)譯后修飾、病毒基因組的表觀遺傳學(xué)、病毒包裝的*度等等,這些變異意味著,即使病毒生產(chǎn)工藝以及病毒產(chǎn)品屬性已經(jīng)高度*化,但是本質(zhì)上依然具有無法忽視的、無法檢測(cè)的不*性。而這種不*性對(duì)于活性藥物成分而言便是巨大挑戰(zhàn)。

除了病毒本身因素,事實(shí)上在工藝端也有許多內(nèi)在的條件仍然有待明確。例如,在搖菌工藝上,為了確切篩選克隆,我們通常會(huì)在質(zhì)粒中引入抗藥性基因并在培養(yǎng)基中加入對(duì)應(yīng)的抗生素,然而成品制劑中的抗生素基因若是進(jìn)入人體系統(tǒng),也就意味著有發(fā)生水平基因轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn),這對(duì)于可能抑制免疫的接受病毒制劑的患者來說,無疑是不可忽視的高危因素。因此,如何使用不存在抗藥性基因或是原核復(fù)制起始點(diǎn)的質(zhì)粒系統(tǒng),是值得注意的。

又或者是在細(xì)胞貼壁培養(yǎng)的培養(yǎng)上所使用的胎牛血清,其中內(nèi)含的牛血清白蛋白是一種常用的蛋白保護(hù)劑,但是作為異體蛋白,會(huì)對(duì)患者造成過敏。牛血清白蛋白雖然在培養(yǎng)以及純化中能相當(dāng)大程度上去除,但是2020版《*藥典》中規(guī)定的制劑牛血清白蛋白殘留量(<50ng/ml或是<50ng/劑)更為嚴(yán)苛,因此如何達(dá)成穩(wěn)定工藝對(duì)此成分去除,或是合理采用可控的血清替代物是目前臨床使用重組腺相關(guān)病毒的重要先決條件。

腺相關(guān)病毒屬于細(xì)小病毒科,是臨床能遇到的*小病毒之一,其外殼具有60個(gè)蛋白,以三種蛋白成分以1:1:10的比例所構(gòu)成,而它這種先天的空間因素便大大的限制其載量,包裝過大片段則包裝率降低,嚴(yán)重影響其產(chǎn)能,在此考量之下,*為合適的分子技術(shù)選擇之一便是使用RNA抑制技術(shù)。透過攜帶有shRNA的重組病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)間充質(zhì)干細(xì)胞,去制備具有影響病灶處細(xì)胞核酸的轉(zhuǎn)基因細(xì)胞,如此可以實(shí)現(xiàn)高安全性、高組織選擇以及趨向性、實(shí)現(xiàn)二次治療的可能性、優(yōu)化工藝及制造環(huán)境等優(yōu)勢(shì)。

圖片來源:Li C, Samulski RJ. Engineering adeno-associated virus vectors for gene therapy. Nat Rev Genet. 2020 Apr;21(4):255-272. doi: 10.1038/s41576-019-0205-4. Epub 2020 Feb 10. PMID: 32042148.