載體質粒上HIV-1的順式序列通常包括兩端的LTR、剪切位點及包裝信號Ψ等。此外，研究表明〔7〕，gag基因5'端的序列可提高載體RNA的包裝效率;Rev蛋白需要與Rev反應元件(RRE)相作用，將未剪切的載體轉錄產物從細胞核轉運到胞漿。

　　因此，Naldini等〔1～3〕在載體上保留了gag基因5'端350bp的序列及位于env序列中的RRE，提高了產生載體顆粒的能力。對于載體上需含有多少順式作用序列為最佳，目前尚不完全靖楚。

　　基因治療有望成為治療遺傳病、腫瘤、病毒感染及其它難治性疾病的有效手段，但目前基因轉移方法的局限性成為實現這一希望的最大障礙。非病毒學的基因轉移方法效率較低;已用于人體試驗的基因治療方案絕大多數是以病毒學方法進行基因轉移的，其中以逆轉錄病毒載體和腺病毒載體最為成熟。常用的逆轉錄病毒載體從小鼠白血病病毒(MLV)改造而來，雖可使目的基因整合至靶細胞基因組、實現穩定表達，但只能轉導分裂細胞，目前主要用于基因治療的離體方案;腺病毒載體既能轉導分裂細胞，亦可轉導靜止細胞，轉導效率也較高，但目的基因不整合至靶細胞基因組，僅能短暫表達，而且腺病毒本身某些抗原的表達可引起人體免疫反應，阻止其重復轉導;其它一些病毒載體如腺相關病毒(AAV)載體、單純皰疹病毒(HSV)載體亦因各種原因不能令人滿意。

　　理想的病毒載體能同時提供高效的基因轉移、長期穩定的基因表達及生物安全性。近來，一些研究者把目光投向了以Ⅰ型為人免疫缺損病毒(HIV-1)為代表的慢病毒。研究表明〔1-5〕，以HIV-1為基礎構建的這類慢病毒載體具有可感染非分裂細胞、目的基因整合至靶細胞基因組長期表達、免疫反應小等優點，適于體內基因治療，因此有望成為理想的基因轉移載體。本文即對該類載體的研究進展做一簡介。

　　1　HIV-1基因組的基本結構〔6〕

　　HIV-1 DNA前病毒的主要結構基因及其排列形式與其它逆轉錄病毒相同，均為5'LTR-gag-pro-pol-env-3'LTR。其中gag基因編碼病毒的核心蛋白，pol基因編碼病毒復制所需的酶類，env基因編碼病毒的包膜糖蛋白，pro基因則編碼切割蛋白前體所需的蛋白酶。與其它逆轉錄病毒不同的是，HIV-1基因組尚有較多調節基因，其中屬于HIV-1基因復制所必需的tat基因和rev基因，分別編碼兩個反式激活因子Tat蛋白和Rev蛋白，前者在HIV-1基因組復制和轉錄延伸過程中發揮重要作用，后者則可促使HIV-1基因的表達由早期向晚期轉化。非HIV-1復制所必需的調節基因有nef、vif、vpr和vpu。這些基因的編碼產物都有各自的功能，有些尚未完全闡明，在此不一一贅述。

　　2　構建HIV-1載體系統的基本原理〔7〕

　　HIV-1載體系統由兩部分組成，即包裝成分和載體成分。包裝成分由HIV-1基因組去除了包裝、逆轉錄和整合所需的順式作用序列而構建，能夠反式提供產生病毒顆粒所必需的蛋白;載體成分則與包裝成分互補，即含有包裝、逆轉錄和整合所需的HIV順式作用序列，同時具有異源啟動子控制下的多克隆位點及在此位點插入的目的基因。為降低兩種成分同源重組恢復成野生型病毒的可能，需盡量減少二者的同源性，如將包裝成分上5'LTR換成巨細胞病毒(CMV)立即早期啟動子、3'LTR換成SV40 polyA等。包裝成分通常被分開構建到兩個質粒上，一個質粒表達Gag和Pol蛋白，另一個質粒表達Env蛋白，其目的也是降低恢復成野生型病毒的可能。圖1所示為Trono等建立的HIV-1載體系統中的一種〔1〕。將包裝成分與載體成分的3個質粒共轉染細胞(如人腎293T細胞)，即可在細胞上清中收獲只有一次性感染能力而無復制能力的、攜帶目的基因的HIV-1載體顆粒。

　　3　HIV-1載體系統的改進

　　近年來，已有多個實驗室建立了復制缺陷的HIV-1載體系統，用于不同目的的研究，如分析病毒的感染力〔8〕、篩選抗病毒藥物〔9〕、評價Env糖蛋白的不同區域在介導病毒進入細胞中的作用〔10〕等。而目前對于以基因治療為目的的HIV-1載體系統，研究的焦點集中在如何擴大其嗜性范圍、確保其安全性及提供其滴度和轉導能力上。1996年以來，Trono領導的課題組發表了一系列令人鼓舞的研究結果〔1～3〕，主要包括以下幾方面的改進。

　　3.1　包膜蛋白

　　最初的HIV-1載體顆粒，均由其本身的包膜蛋白Env所包裹，僅對CD4+的細胞具有親嗜性。1996年，Trono課題組的Naldini等〔1〕設計的HIV-1載體系統(見圖1)采用表達水皰性口炎病毒(VSV)糖蛋白G的質粒和雙嗜性小鼠白血病病毒(MLV)包膜蛋白Env的質粒，分別取代表達HIV本身包膜蛋白Env的質粒，使HIV-1載體顆粒包上了VSV或雙嗜性MLV的 包膜。這樣做的結果至少具有三個方面的積極意義：①包膜的更換進一步降低了HIV-1載體恢復成野生型病毒的可能;②使HIV載體感染宿主的范圍不再僅限于CD4+細胞，而擴大到幾乎能感染所有組織來源的細胞;③VSV的包膜賦予HIV載體顆粒高度的穩定性，使其能夠通過超速離心而濃縮，達到高滴度。Naldini等已使HIV-1載體滴度由105轉錄單位(TU)/ml達到108TU/ml。這樣的改進無疑是HIV載體系統走向應用而邁出的一大步。

　　3.2　包裝成分

　　包裝成分的構建應在不影響重組病毒的裝配和感染力的前提下，盡可能地減少無關的HIV-1蛋白的表達，為野生型病毒的恢復設置障礙。Naldini等〔1，2〕在構建包裝質粒pCMVΔ R9和pCMV Δ R8.2時，分別在env基因閱讀框架前插入了多個終止密碼子或刪除了env基因中1.4kp的序列，代之以終止密碼子，以阻止env基因的表達。在此基礎上，Zufferey等〔3〕將包裝包裝質粒上表達調節蛋白Nef、Vif、Vpr和Vpu的4個基因分別刪除或聯合刪除，結果發現它們對于產生HIV-1載體顆粒是非必需的，即使完全刪除，得到的載體顆粒仍具備轉導非分裂細胞的能力。這4個調節蛋白或已被證實、或被高度懷疑是構成HIV毒性的因素〔11，12〕，將其刪除、加上包膜蛋白的替換，可使制備HIV載體過程中產生野生型病毒的可能必微乎其微。