科學(xué)家們都選它做CAR-T？慢病毒載體進(jìn)化史
提起細(xì)胞治療，最好的例子就是用基因工程改造，治療癌癥的CAR－T細(xì)胞，它也被認(rèn)為是最有前景的腫瘤治療方式之一。
19年，中國國家藥監(jiān)局藥品審評中心（CDE）正式受理了由諾華提交的CAR-T療法CTL019（Kymriah）的臨床試驗(yàn)申請，這也是全球首款獲批的CAR-T療法臨床試驗(yàn)申請?jiān)谌A獲得受理。而這其中用于感染T細(xì)胞的病毒載體就是慢病毒載體。
那么慢病毒載體究竟具有哪些獨(dú)特的優(yōu)勢吸引了科學(xué)家的注意力呢？下面我們就來深度剖析一下吧～
慢病毒載體的結(jié)構(gòu)
提起慢病毒包裝，好多人只知道質(zhì)粒共轉(zhuǎn)染293T細(xì)胞，又或者對穿梭質(zhì)粒、輔助質(zhì)粒傻傻分不清楚，那么現(xiàn)在就從慢病毒的基因組入手，講解一下病毒包裝的原理：
首先它的基因組可以分為三個(gè)編碼病毒基本結(jié)構(gòu)的【結(jié)構(gòu)基因】：gag、pol、env；
六個(gè)【調(diào)節(jié)基因】：tat、rev、nef、vif、vpr、vpu。
但后來大家發(fā)現(xiàn)６個(gè)調(diào)節(jié)基因中有些只對野生型的HIV有用，于是只保留了調(diào)節(jié)基因中的tat和rev。
其中g(shù)ag基因編碼病毒的核心蛋白如核衣殼蛋白、內(nèi)膜蛋白和衣殼蛋白；pol基因編碼病毒復(fù)制相關(guān)的酶；env基因編碼病毒包膜糖蛋白。
調(diào)節(jié)基因tat、rev主要負(fù)責(zé)病毒的轉(zhuǎn)錄和翻譯，這六種基因?qū)τ诓《景b都必不可少。
在基因組兩端的LTR結(jié)構(gòu)可以簡單地理解為啟動子和終止子。
可以看出，慢病毒雖然屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒科的一種，但其結(jié)構(gòu)和基因組的復(fù)雜程度遠(yuǎn)超其他逆轉(zhuǎn)錄病毒。這也使得慢病毒具有獨(dú)特的整合機(jī)制和病毒感染持久性。
這也解釋了為什么科學(xué)家更傾向于選擇慢病毒作為感染T細(xì)胞的病毒載體：
更有效地感染分裂及非分裂的細(xì)胞；
更大的包裝容量、更好的免疫效果；
更低的細(xì)胞毒性和免疫原性。
慢病毒載體的發(fā)展過程
由于慢病毒是具有復(fù)制能力的，直接用于細(xì)胞治療會有致瘤性。于是為了避免有復(fù)制能力病毒（ＲＣＶ）的產(chǎn)生，我們將LTR中間部分替換為目的基因，再把替換掉的、病毒不可或缺的部分分裝進(jìn)不同的質(zhì)粒系統(tǒng)中，共轉(zhuǎn)染進(jìn)細(xì)胞。
最終我們就可以獲得只有一次感染能力而無復(fù)制能力的HIV-1載體顆粒，也就是人類免疫缺陷I型病毒。
到目前為止，慢病毒載體的設(shè)計(jì)大約經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：
??兩質(zhì)粒系統(tǒng)
以HIV-1為骨架，將其中的反式作用蛋白基因序列去除，然后包裝成為含有目標(biāo)基因的重組質(zhì)粒和能夠反式提供病毒顆粒所需蛋白的包裝質(zhì)粒，共轉(zhuǎn)染包裝細(xì)胞（如293T細(xì)胞）進(jìn)行包裝。但這個(gè)系統(tǒng)由于存在產(chǎn)生野生型HIV的危險(xiǎn)，現(xiàn)在已經(jīng)不再使用。
??三質(zhì)粒系統(tǒng)
包括包裝質(zhì)粒、包膜質(zhì)粒和載體質(zhì)粒。是目前最適用，最流行的。該系統(tǒng)的transfer質(zhì)粒中利用的LTR是病毒本身的，沒有加以改造。因此啟動子活性偏弱，需要Tat蛋白輔助表達(dá)。
??四質(zhì)粒系統(tǒng)
與三質(zhì)粒系統(tǒng)相比，第一個(gè)變化是將rev基因放在一個(gè)單獨(dú)的表達(dá)質(zhì)粒上；第二個(gè)變化是將tat基因去除，并在載體質(zhì)粒上增添了與異源啟動子融合的嵌合5'LTR，以啟動載體質(zhì)粒的表達(dá)，雖然更安全，但滴度不如三質(zhì)粒系統(tǒng)高，目前部分實(shí)驗(yàn)室在用。
通常，三質(zhì)粒系統(tǒng)能夠兼容四質(zhì)粒系統(tǒng)的transfer 質(zhì)粒，反之則不可以。
漢恒生物提供的質(zhì)粒系統(tǒng)就是“三質(zhì)粒系統(tǒng)”：組成為輔助質(zhì)粒psPAX2，pMD2.G和穿梭質(zhì)粒pHBLV?。
其中psPAX2主要提供gag、pol、tat、rev，pMD2.G提供VSV－G。這是由于env基因編碼病毒包膜糖蛋白感染性有限，因此替換成感染親嗜性更強(qiáng)并且更穩(wěn)定的囊泡性口炎病毒包膜糖蛋白G。
穿梭質(zhì)粒一般含有LTR，中間可以插入我們的目的基因并進(jìn)行克隆。
漢恒生物“三質(zhì)粒系統(tǒng)”慢病毒：滴度更高（可達(dá)１０TU／ｍｌ）、轉(zhuǎn)染效率更好
目前漢恒生物的慢病毒產(chǎn)品已登上過Gastroenterology、Circulation Research、JCI等權(quán)威期刊
?文章鏈接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30365932/（IF＝２０.７７３）
文章鏈接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28637784/（IF=13.965）
文章鏈接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26436650/（IF＝１２.７８４）
