去年许多人曾预言，在1985年年底前将作基因治疗的临床试验。可是，基因治疗学家却遭到挫折，问题出在转移基因的反转录病毒的生物学。本刊本期刊登的霍克（Hock）和米勒（Miller）的论文对发展人类基因治疗的反转录病毒载体作出了进展，但却表明基因治疗依然渺茫（注1）。

该文报道抗药基因转入了人体骨髓细胞。其重要性在于这是第一次在没有感染性辅助病毒存在的条件下成功地转移了基因；而且抗药基因在被转染的细胞中表达。独具匠心地设计和构建了这种反转录病毒载体，但在技术上还有些什么问题，投入应用的前景又如何呢？

瞻望

还不能预期在可见的将来会给胎儿进行基因治疗。能立即作基因治疗的疾病，集中在那些可通过骨髓造血细胞来加以治疗的疾病，这是因为骨髓造血细胞容易除掉和替换，从而可提供一个能自我更新的细胞群体使转入的基因得以增殖。容易用这种方法治疗的疾病包括造血细胞本身的疾病（如遗传性贫血和遗传性免疫映陷）、以及单一蛋白质缺陷如血友病。

成功的关键在于将缺陷基因的正常拷贝引入骨髓细胞，并在其子代细胞中表达而产生蛋白质的效率。载体的有效性至关重要，因为在骨髓细胞重新返回患者体内以后，如要基因始终保持在骨髓细胞里，就一定要引入自我更新的干细胞，因为干细胞负责补充整个造

血细胞群体。据估计干细胞只占骨髓细胞的万分之一，且无法保证所有被转染的细胞都会表达转入的基因；所以要得到足够量的正常基因产物，要求载体能进入几乎所有的细胞。只有反转录病毒有这样的效率；可是要设计出一种载体既可转移基因又不使细胞里充满了感染病毒，却是绞尽脑汁的事。其诀窍简述如下。

载体所含的有：待转移的基因：把载体本身插入细胞DNA所需的顺序和保证所带基因进行转录的顺序；以及一个包装信号，它能使病毒基因组包进蛋白质外壳后逸离细胞成为一个感染粒子。可是，因为它不含有外壳蛋白基因，所以它自己无法产生感染粒子。但要有效地转染骨髓细胞一定要产生大量感染病毒，把含有载体顺序的质粒引入已含有辅助病毒的细胞株就有可能做到这一点。辅助病毒有自己的外壳蛋白基因和被膜蛋白基因，所以当载体基因在细胞里复制时，可包装在辅助病毒的外壳蛋白里。把病毒在其中包装的细胞同载体粒子能够进入的骨髓细胞一起培养，当载体基因组一旦整合进骨髓细胞DNA后，由于它不具有自己的外壳蛋白基因，所以不能在细胞里产生更多的感染粒子。就完整的辅助病毒而言，辅助病毒粒子是同载体粒子一起产生的，这是人体基因治疗所无法接受的。现在可利用已缺失了包装信号的辅助病毒来避免这种情况，因为这种辅助病毒不能包装自己的基因组，而陷在它们于其中生长的细胞里。

包装缺陷的辅助病毒同反转录病毒载体的这种组合，已成功地通过转染骨髓细胞而将抗药基因引入了小鼠，可是迄今还未能用于人体骨髓细胞。人们开始怀疑用于小鼠细胞的该系统，是否能适用于人类。霍克和米勒现已表明，情况并非如此。他们用含有宿主范围很广、包装缺陷的辅助病毒的细胞株PA12，产生了带有二氢叶酸还原酶（dhfr）基因的载体，该基因可产生抗氨甲喋呤的表型；并已从被转染的人体骨髓细胞中产生了抗药的细胞。

问题

用上述方法产生的抗药细胞来源于CFU-GM细胞（能在体外生长的细胞集落生成单位——粒细胞和单核细胞），这些是骨髓细胞系的前体细胞。如果该系统可在CFU-GM中起作用，在自我更新的干细胞中是否也能起作用呢？对此还没有十分满意的回答，主要因为还无法明确无误地测定重新返回人体的自我更新的造血干细胞。可是，用基本相似的系统在小鼠体内所做的实验提示，如果能在CFU-GM那样的后期前体中起作用，则也能在早期前体中起作用。这将有助于表明可通过同样的途径，将抗药性赋予能在体外测定的人体的其他前体细胞，例如红细胞的前体BFU-E（红细胞集落生成单位）以及CFU-GM和BFU-E两者的前体CFU-MIX早期前体细胞（红细胞和髓细胞混合集落形成单位）。霍克和米勒差不多已做到了这一点，但还不能说已完成了。

他们用另外两种载体，在所有这三种前体细胞中成功地长出了细胞集落。细胞培养物中的辅助病毒是令人不快的意外事件，它通过包装缺陷病毒同载体在共同保温时的重组而突然出现，这是因为在载体同辅助病毒顺序之间有一短的同源区（没有辅助病毒的载体就不再有这一同源区）。这种情况相当惊人地描给出用反转录病毒载体做研究的某些危险，人们确实担心在载体和人体细胞中的内源病毒顺序之间发生重组的可能性。虽然辅助病毒的出现将绝对禁止把这些细胞用于治疗，但这并未阐明可将抗药性转移给三种造血前体细胞这一个基本事实：转移基因的表达在转染后可立刻在骨髓细胞中检出，此时只可能起因于载体的活性。

辅助病毒的出现看来也不是在物质上影响转染的效率，霍克和米勒估计对CFU-GM的转染率约为3 ~ 10%。在实际应用时这种效率肯定是太低了，从小鼠的实验中可清楚地看出其部分原因在于含有该基因的细胞，只有很小一部分才会表达。其实，总的说来表达是个主要问题，在人体骨髓细胞中尤其如此，这是霍克和米勒所报道的结果具有重要意义的另一原因。另一方面，抗 · 药基因即使在CFU-MIX细胞中表达，并不一定意味着将在自我更新的造血干细胞中表达。这不是吹毛求疵：已知病毒顺序能长期抑制病毒基因在胚胎细胞中表达，虽然其机制还不清楚。这产生了令人生厌的可能性，即在骨髓细胞中基因不能稳定地表达也是由于类似的机制。也许可公允地说，眼下效率问题比安全问题更为重要。如果终究不能使一个载体起作用，就不必害怕它会危害他人。但人们承认只是在病笃投医时用这种治疗措施才是合理的，即把病毒DNA随机插入正在增殖的骨髓细胞的染色体中。

理想的情况应该是被引入的基因通过位置专一重组精确地取代有缺陷的基因。这不仅将消除随机插入所蕴含的危险，也将保证正确地调控基因表达，这才是真正的重大进展。目前，造血细胞唯一的真正的常见病遗传性贫血症还无法做到这一点，因为珠蛋白基因的表达必须有精确的调控，但还不知道珠蛋白基因是如何调控的，也很少了解如何去操纵该基因。

就目前情况而言，基因治疗的前景只限于危及生命的遗传病，这些病起因于单基因缺陷，只要在骨髓细胞中插入正常基因而毋需精确地调控基因表达，就可矫正这种基因缺陷的效应；以及限于病笃投医，死马当活马医的情况 ，一致的看法是1987年前不可能做临床试验。我借用莎士比亚的一段诗句来概括本文，本文的题目就出自这些诗句：

“病笃投医，九死而求一生。”

（Nature，1986年3月）

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注1：他们用反转录病毒为载体，将抗药基因转入体外培养的人体造血前体细胞，并使抗药基因在细胞里表达。