引言
基因治疗为传统疗法无效的疾病提供了可选择的治疗方案。自2016年以来，欧洲药品管理局（European Medicines Agency，EMA）和美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration，FDA）批准了总共6种基因治疗产品：2种用于治疗B细胞癌的嵌合抗原受体T细胞产品和4种用于治疗严重单基因疾病的产品。此外，目前有800多种细胞和基因治疗项目正在临床开发中。该文章对基因治疗领域目前的研究及发展状况做出了概述。
基本原理
对遗传病采取基因治疗有两种基本策略：一种是将整合载体导入前体细胞或干细胞内，从而使基因可以传给每个子细胞；另一种则是通过非整合载体将基因递送到长期存活的有丝分裂后细胞或缓慢分裂的细胞内，从而确保该基因在细胞存活期间持续表达。转移的DNA在染色体外达到稳定。第一种情况下，干细胞转导通常为离体操作，并且需要整合载体；第二种情况则通常是通过体内基因递送的方式实现。
在获得基因治疗的临床经验之前，研究者们就已确定了其理论上的潜在风险。临床数据对这些风险进行了修正和排序，目前已经明确，整合载体（例如逆转录病毒载体）的主要风险为插入诱变风险，即载体插入细胞DNA可能会破坏该DNA的功能元件。对于体内给药的载体，主要风险来自对载体的免疫应答。插入诱变风险目前已通过制造更安全的载体来降低或规避，免疫应答风险目前已通过辅助性免疫调节药物来降低。
体内基因治疗
目前，科学家已经利用一系列基因递送载体对单基因疾病进行了体内基因转移研究，大多数研究主要应用AAV载体。重组AAV载体是利用一种非致病性无包膜细小病毒构建而成，大部分AAV载体DNA在细胞内以稳定附加体的形式持续存在，因而AAV载体发生插入诱变的风险低。
alipogene tiparvovec（Glybera，uniQure）是首个商业化AAV载体产品，也是针对遗传病的首种基因治疗。该药物的获批标志着AAV产品可达到监管要求，因此人们对其他AAV载体产品的开发兴趣也得以提升。目前体内基因治疗的主要应用如下：
（1）视力衰退。美国FDA和EMA均批准了一种AAV载体产品voretigene neparvovec-rzyl（Luxturna，Spark Therapeutics），用于治疗由RPE65突变引起的一种罕见的、常染色体隐性遗传的失明。如果不接受治疗，大多数患者的病情最终会发展到完全失明。voretigene neparvovec-rzyl的获批推动人们采用类似方法治疗其他先天性失明，针对各种遗传性视网膜营养不良的试验目前正在进行中。
（2）血友病。以肝脏或其他器官为目标对AAV载体进行的全身性血管内给药已经在数种重度遗传病中获得了正面的临床结局。应用AAV载体介导的基因转移治疗血友病的3期试验目前正在进行中，文章认为目前研究中的安全性数据令人鼓舞。
（3）脊髓性肌萎缩。AAV全身性给药的另一个成功应用是治疗脊髓性肌萎缩。2017年，研究者报告了15名1～8月龄婴儿单次静脉注射表达SMN1的AAV9载体后获得的结果，2019年，该治疗获得美国FDA批准。将试验扩大到100多名婴儿和儿童之后虽证实了前期研究的结果，但出现了两例死亡病例，一例与其基础疾病的发展相关，另外一例仍在等待尸检结果。
离体基因治疗
2016年，采用造血干细胞和祖细胞（HSPC）进行的离体基因治疗达到了一个里程碑，当时EMA批准了Strimvelis（Orchard Therapeutics）用于治疗腺苷脱氨酶（ADA）缺陷型重度联合免疫缺陷（SCID）。具体方法是采用γ-逆转录病毒载体插入ADA基因的功能性拷贝，然后将经过上述基因修饰的自体HSPC输入患者体内。这次试验虽取得了成功，但为实现长期治疗获益，必须为经基因修饰的自体干细胞打开骨髓微环境并创造空间，然而清髓所需的化疗具有毒性，会增加继发性肿瘤或骨髓衰竭的发生风险，目前基于抗体的预处理方案等替代策略仍在研究中。
离体基因治疗的另一个研究方向是地中海贫血和镰状细胞贫血的治疗。EMA有条件地批准了Zynteglo用于治疗12岁及以上，且不属于β0/β0基因型的输血依赖型β-地中海贫血患者。靶向不同基因、利用不同载体治疗镰状细胞性贫血的4项基因治疗试验正在进行中。
领域未来发展
所有细胞和基因治疗都面临了一个挑战：这些高价值疗法的“一次性”与针对长期用药所设计出的报销制度之间存在矛盾。基因治疗的进展为之前无药可医的多类疾病带来了新的治疗方法，但医疗系统不会获得直接的费用补偿。因此，文章认为未来必须解决基因疗法的付费问题。
此外，对于应用AAV载体进行的体内基因治疗，文章认为未来10年的努力将集中于阐明和管理人体对载体的免疫应答，并继续改进AAV载体的设计和开发，从而提高靶向能力并采用较小剂量达到体内疗效。
对于离体基因治疗，文章认为未来的目标包括改进慢病毒载体的设计、进一步提高其安全性，以及开发毒性较低且有助于基因矫正干细胞稳定植入的预处理方案，从而减少并发症。
基因治疗的进展为许多迄今无法治愈的疾病带来了令人兴奋的新治疗机会。然而，要克服这类新型药物带来的挑战并实现其全部治疗潜力，文章认为仍需要强有力且持续的努力。
