腺相關病毒應用於基因治療

從1965年腺相關病毒發現以來，每一年都有新的發現和應用，相關文獻 也穩定的並且持續的增加，(圖十三)，1965年到1980年間，相關論文共有78 篇，而在80年到90年之間增加了137篇關於AAV的文獻，在2001年到2005年 相關文獻每年則以接近300篇的速度在增加，此現象一方面證明了AAV在基 因治療上可以廣泛的應用，另一方面也證明了AAV發展的潛力。

應用方面，在活體的成年動物大腦做基因傳遞並且治療，是一件很難達 成的實驗：

1. Klein RL (1998) 發表了使用 AAV 在當作基因治療的載體，把治療用 基因brain-derived neurotrophic factor (BDNF) 送到嚙齒類的腦部，在表 現BDNF 的部份，獲得很好的成效(77)。

2. R. J. Mandel (1997) 使用了 rAAV 將人類酪胺酸水合酶基因 (Human Tyrosine Hydroxylase gene, hTH) 傳 遞 到 阿 朴 嗎 啡 誘 導 (apomorphine-induced) 帕金森氏症模式的老鼠 (此種老鼠會有原地自 轉的行為) 的神經細胞，雖然無法改善其原地自轉的行為，但是 hTH 基 因確實可以在神經細胞內穩定表現(67)。

3. Xiao X (1997) 使用 rAAV 治療阿茲海默症，方法是利用 rAAV 攜帶 GABA 受體的互補 (antisense) DNA，抑制 GABA 受體的表現，改善阿 茲海默症的症狀(78)。

在治療遺傳性視覺疾病方面，John G. Flannery 與 Jomary C (1997) 各發 表了一篇使用rAAV 治療遺傳性視覺疾病的論文，他們使用 rAAV 傳送 (光 受體) photoreceoptor 的基因，並回復眼細胞中光受體的功能，證明體基因治 療 (somatic gene therapy) 的可行性(64, 79)。

許多的疾病都是由於缺乏特定因子所造成，利用骨骼肌細胞或者肝臟細 胞當做因子基因表現的平台，可以解決許多由於缺乏特定因子的遺傳疾病：

1. B 型血友病的成因是因為缺乏第九號凝血因子。Lili Wang (1999)、

Mark A. Kay (2000) 分別使用 rAAV 載體攜帶治療基因第九號凝血因子 送到老鼠跟人類的骨骼肌細胞，以表現第九號凝血因子的骨骼肌細胞做

為平台，治療B 型的血友病(80, 81)。

2. 先天性肥胖的成因很多，其中一種是與胰島素缺乏無關而是由於 leptin 的缺乏所造成的肥胖。ob/ob 鼠是由於 leptin 缺乏的肥胖鼠模式，

Murphy (1997) 發表的論文指出，使用 rAAV 攜帶治療用基因進行肌肉 注射後，不正常的代謝與行為包括血糖過高、對於胰島素有抗性、血液 中葡萄糖的感受性變低，以及嗜睡狀態都有所改善(82)。

3. 體基因治療 (Somatic gene therapy)指的是將治療蛋白經由循環系統 送到身體的各個部份，在 1996 年之前鮮少有相關文獻出現，PAUL D.

KESSLER (1996) 使用 rAAV 當作基因治療載體，攜帶促紅血球生成素 基因 (erythropoietin gene, EPO gene)注射進入肌肉細胞，以肌肉細胞當 做平台，表現 EPO 並經由血液進入循環系統。所以 rAAV 可以提供一 個治療遺傳性的全身性疾病的治療途徑(83)。

裘馨氏肌肉萎縮症 (Duchenne muscular dystrophy)是一種遺傳疾病，是 因為 X 染色體短臂 Xp21 處的 dystrophin 基因 (DMD gene)有缺陷所造成 的。Dystrophin 基因非常龐大，長達 2500kb。Harper SQ (2002)將 dystrophin 的功能作詳細的分析，並且分割成許多小小的功能片段。把DMD 有功能的 片段分別放入rAAV 載體中，注射到 duchenne muscular dystroph 模式的老鼠

中，證明能夠有效的反轉疾病的歷程，也說明即使rAAV 所攜帶的基因片段 大小有所限制，仍能夠應用於大基因片段的基因傳遞(84)。

遺傳性疾病囊狀纖維化症 (Cystic fibrosis, CF)是由於呼吸道上皮細胞 上的氯離子通道出現異常，Terence R. Flotte 在 1993 年使用 rAAV 攜帶 fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR)基因，並用 rAAV 本身的 ITR promoter 與 p5 promoter 啟動 CFTR 這個基因來治療 CF，使得呼吸道上 皮細胞回復cAMP 所調控的氯離子通道功能(65)。在治療 CF 的部份，很多 都已經進行到臨床試驗階段(85)。

應用於腫瘤治療方面，主要是把催化細胞毒性的藥物前驅物的酵素基因 置於腫瘤細胞裡，再將具有細胞毒性的藥物前驅物送到腫瘤附近，藉由酵 素分解藥物前驅物產生毒性，毒殺腫瘤細胞；或者利用調控致癌基因或者 腫瘤抑制基因，抑制血管新生成或者增強宿主免疫機制，抑制腫瘤生長。

另外Hermonat PL (1994) 的研究中也發現 AAV 本身似乎可以藉由減低前致 癌基因的表現而有抑制腫瘤的性質，原因可能是由於AAV 中的 Rep78 蛋白 抑制前致癌基因的啟動子human c-fos、c-myc proto-oncogene promoters，並 且停止細胞增生(86)。Saudan P (2000) 研究中也指出 Rep78 可以使 pRb 變 成去磷酸化狀態，導致細胞在S-phase 時期被終止(87)。