核酸药物传递的关键系统

核酸类药物必须先进入靶细胞内，且达到有效浓度后才能发挥药效。核酸类药物大多经过吞噬的转运方式进入细胞，然而由于核酸的负电性、转运的饱和性及较低的细胞膜通透性，裸露的核酸很难在靶细胞内富集达到治疗所需浓度。通过精心设计的传递系统给药方式可显著提高核酸类药物的细胞膜通透性和靶向性。目前核酸类药物的传递系统主要分为病毒载体系统和非病毒载体系统。

（一）病毒载体系统

病毒载体系统包括腺病毒（adenovirus，AdV）、腺相关病毒（adeno-associated virus，AAV）、逆转录病毒（retrovirus）、慢病毒（lentivirus）等。病毒载体系统的优点是体外转染效率高，体内作用时间久。但病毒载体系统尚存在一定的安全性问题，在临床应用中受到了较大限制。

1.腺病毒（adenovirus）　临床上通常采用复制缺陷型腺病毒，其可感染增殖期和静止期细胞，转染效率高，且病毒进入细胞后其病毒基因组不发生整合，安全性较高；然而腺病毒载体仅能介导靶基因的瞬时表达，稳定性较差，且具有一定的细胞毒性及免疫原性。目前腺病毒载体在基因治疗的临床试验中应用得较多。

2.逆转录病毒（retrovirus）　逆转录病毒是一种RNA病毒，主要感染增殖期细胞，感染效率高，并且可与宿主细胞发生整合，整合后可稳定、持续表达靶基因。其缺点是有产生野生型病毒或辅助病毒的可能，基因组随机整合有诱发细胞产生突变的危险。

3.慢病毒（lentivirus）　慢病毒是以人类免疫缺陷Ⅰ型病毒（HIV-1）为基础研发的一种病毒载体，属逆转录病毒科。但区别于其他逆转录病毒，慢病毒对分裂期和非分裂期细胞都具有感染能力。慢病毒载体将外源基因有效地整合到宿主细胞染色体上，并使之稳定持续表达。适用于神经元、肝细胞、心肌细胞、肿瘤细胞、内皮细胞、干细胞等多种类型细胞的感染。美国目前已开展对慢病毒的相关临床研究。

病毒载体在20世纪已应用于临床。早在1990年美国进行的人类第一例体细胞基因治疗中，即利用腺病毒载体将野生型腺苷脱氨酶（ADA）基因导入一名患严重复合免疫缺陷综合征的女童体内。该治疗最终获得了成功且未见明显副作用，显示了腺病毒载体作为药物递送载体的应用价值。除腺病毒载体以外，腺相关病毒和慢病毒对不分裂的细胞（如神经元等细胞）也具有很好的转染效率且表达时间长，因而常常应用于帕金森病等神经退行性疾病的临床试验中，显示了良好的临床应用前景。(www.xing528.com)

（二）非病毒载体系统

非病毒载体系统能在保持一定转染效率的同时，通过修饰延长核酸类药物体内作用时间，也减少了临床安全性问题。目前主要有脂质体、受体介导的传递系统、纳米粒介导的传递系统等。

1.脂质体（liposome）　脂质体是由磷脂双分子层构成的具有水相内核的脂质微囊，可通过静电吸附与核酸类药物形成易穿过细胞膜的脂溶性复合物，同时发挥保护核酸类药物免受体内核酸酶降解的作用。其优点在于制备简单、能包裹大量核酸分子、易被细胞吸收、可转染多种类型的细胞和用途广。其缺点在于毒性较高、无组织特异性、免疫原性较大，且转染效率不及病毒载体。

脂质体种类繁多，目前阳离子脂质体是最常见的核酸类药物载体。阳离子脂质体是一类人工合成的表面带正电荷的双层脂质膜，在静电引力的作用下，与带负电荷的DNA分子紧密结合，以脂质体-DNA复合物的形式由细胞内吞作用转移至细胞内。随着脂质体技术的不断发展，其转染效率、稳定性和靶向性进一步得到提高，临床应用前景良好。1995年美国FDA批准第一个PEG化长循环脂质体Doxil，主要适应证为晚期卵巢癌、多发性骨髓瘤以及卡波西肉瘤，开启了脂质体在临床上治疗肿瘤等疾病应用的大门。目前脂质体-DNA复合物还在治疗黑色素瘤及囊性纤维化等疾病中得到应用。

2.受体介导的传递系统　通过配体与受体的特异性结合，受体介导的传递系统可将核酸类药物递送至特定的细胞或器官中。如多聚-L-赖氨酸衍生物，既可通过静电作用与寡核苷酸结合，又可与识别细胞膜表面受体的配体分子结合成耦合物，通过这种方式可将寡核苷酸导入表达特定膜表面受体的细胞之中；靶向脂质体，即脂质体中掺入与细胞膜表面受体特异性结合的抗体或配体，以这种靶向脂质体作为载体，同样可以实现核酸类药物的特异性递送。在设计抗肿瘤核酸类药物的递送载体时，利用识别肿瘤细胞特异性受体的靶向脂质体载体，可以实现核酸类药物的肿瘤靶向递送。

3.纳米颗粒介导的传递系统　纳米颗粒聚合物是近年来发展迅速的一种非病毒载体系统。用于制备纳米颗粒的材料包括壳聚糖、环糊精、树枝状聚合物、聚乙烯亚胺、聚乙烯酸、海藻酸盐等。纳米颗粒作为载体的优点在于其可控性强、包装容量大、表面易修饰、稳定性强、递送能力强、具有靶向性及生物吸收性好等。纳米颗粒聚合物还能被生物降解，是一种前景较好的非病毒载体系统。