前言
基因治疗离不开载体，虽然目前大多数基因疗法以病毒载体为主，但近年来，新兴的非病毒载体因其安全性高，成本低等优势被认为是病毒载体的更安全的替代品，在已上市的16款基因疗法产品中，也有3款是基于非病毒载体。今年2月发表在NatureBiotechnology的一篇文章显示，非病毒的研究正呈现出逐渐上升的趋势，约9%的临床试验使用质粒或裸露的DNA（非病毒载体）作为病毒载体的替代品，且相关专利数量已经接近全部基因治疗专利数量的一半。随着越来越多临床研究的开展，相信未来，会有更多非病毒载体相关研发产品问世。
图1.目前已上市的基因药物，3款基于非病毒（来源：NatBiotechnol）
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基因治疗领域-非病毒载体发展迅速
进入21世纪以来，基因治疗的概念越来越深入人心。自年CRISPR/Cas9技术出现以来，关于基因治疗的出版物发表数量和专利申请数量几乎逐年稳步增加，这也从侧面反映出了生物技术公司和大型制药公司在基因治疗方面投资力度的加强，并催生了一批专利的产生和药物产品的上市。
图2.基因治疗的出版物和专利数量变化趋势（来源：NatBiotechnol）
目前用于基因治疗的载体一般分为病毒载体和非病毒载体2大类。尽管病毒载体作为临床试验中使用最广泛的载体、然而，高效的同时，它们也存在一些限制和缺陷。具体如下：
插入突变的风险：在逆转录病毒(包括慢病毒)载体的情况下，存在插入突变的风险。相关研究表明，整合目标位点的选择不是随机的，病毒载体优先靶向某些区域，产生原癌基因的顺式激活或抑癌基因的抑制，以及内源性基因与病毒蛋白相互作用的反激活；
效率下降风险：非整合性的腺相关病毒载体递送的外源基因可能随着细胞的分裂而稀释，会使得治疗效果发生下降；
免疫反应和增强炎症的风险：几种机制可以解释病毒载体的免疫原性。例如，病毒DNA更容易被细胞RNA-DNA传感系统识别；细胞核和胞质蛋白可以结合“非自身”DNA或RNA，触发细胞的先天免疫，从而导致病毒DNA的表观遗传沉默，诱导细胞死亡，激活适应性免疫；
高成本：病毒生产所需的高成本阻碍了额外病毒载体系统的临床应用。因此，近几年来以质粒或裸露DNA(非病毒)作为一种新的非病毒载体，以安全可靠、稳定、易生产及不会引起免疫系统反应等优势，开始引起大家重视。如下图所示，自年以来，与非病毒载体相关的专利数量开始增加。美国是申请专利最多的国家(24.04%)，其次是欧洲和中国（14.8%）；相关数据已经表明，我国也是非病毒载体设计和研发的大国。根据专利数据，目前
