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學習重點 基因突變是 DNA 序列改變，常見類型為取代、加成／插入及刪除；封頂是 mRNA 的轉錄後加工，不是轉譯後加工，也不是基因突變。 傳統反轉錄病毒載體的重點是嵌入宿主基因體、長期表現；腺病毒則是高轉殖效率、表現較短暫、較易引起免疫反應。 AAV 為無外套膜的單股 DNA 病毒，可轉殖分裂與不分裂細胞，能有較長期表現，但攜帶片段小、生產較複雜。 脂質體－DNA 系統容易製備、免疫反應較低、片段大小限制較少，但本單元比較重點為效率較低、表現短暫。 疾病配對須結合組織特性與載量判斷：HSV 嗜神經且載量大；AAV 可用於中樞神經與視網膜；腺病毒吸入與囊腫性纖維化的基因治療研究相關。 核心觀念 一、基因突變與 RNA 加工 類型意義與判斷 取代（substitution）原有鹼基被另一鹼基取代；在蛋白質編碼區可能造成沉默、錯義或無義突變。 加成／插入（addition／insertion）DNA 序列增加一個或多個核苷酸。 刪除（deletion）DNA 序列失去一個或多個核苷酸。 封頂（capping）在 mRNA 的 5′ 端形成帽狀結構，屬 RNA 加工，不改變 DNA 序列。 在蛋白質編碼區，插入或刪除的核苷酸數若不是三的倍數，通常造成讀框位移（frameshift），改變下游密碼子的讀取方式，並可能提早出現終止密碼。若為三的倍數，通常不造成讀框位移，但仍可能影響蛋白質功能。 封頂、poly(A) 加尾及剪接都屬 mRNA 加工。轉錄後加工的對象是 RNA；轉譯後修飾的對象是蛋白質，不可混用。 二、病毒載體的主要差異 載體核心特性表現與限制 反轉錄病毒（Retrovirus）RNA 病毒，先反轉錄成 DNA，再嵌入宿主基因體；傳統載體主要用於分裂細胞。轉殖效率高，可長期表現；嵌入的序列可隨宿主細胞分裂而複製，須注意插入突變風險。 腺病毒（Adenovirus）無外套膜、雙股線狀 DNA；可轉殖分裂與不分裂細胞，適用組織廣。效率高，通常不嵌入宿主基因體；表現較短暫，較易引起宿主免疫反應。 腺相關病毒（AAV）無外套膜、單股 DNA；可轉殖分裂與不分裂細胞。重組載體主要以染色體外形式存在，在不分裂細胞可長期表現；載量小、生產較複雜。 單純疱疹病毒（HSV）有外套膜、雙股 DNA，具有嗜神經性，可進入不分裂的神經元。可容納較大的外源序列，是神經系統及大基因傳送的重要考點。 反轉錄病毒：常採 ex vivo 方式，先將取出的細胞在體外培養、轉殖，再送回病人體內。其長期表現與基因體嵌入有關。傳統反轉錄病毒載體依賴細胞分裂，但慢病毒（lentivirus）也屬反轉錄病毒，且可轉殖不分裂細胞，不可將兩者特性完全等同。 腺病毒：可由吸入、注射等途徑給予；高效率不代表表現持久。本單元將它與反轉錄病毒比較時，應掌握「腺病毒較短暫、反轉錄病毒較長期」。 AAV：攜帶容量約為 5 kb 等級；本單元所列「小於 5.2 kb」應辨認為載量有限的敘述。AAV 可轉殖骨骼肌、肝臟、中樞神經與視網膜等組織，實際分布受血清型與給藥途徑影響，並非只能作用於肺臟。免疫反應相對較低，也不表示完全沒有免疫反應。 三、非病毒轉染方法 脂質體－DNA（liposome-DNA）利用脂質與 DNA 形成複合體，協助 DNA 進入細胞。其考試重點為： 容易生產與製備，不是生產困難。 較不易引起免疫反應。 可傳送片段的大小限制較少；「無大小限制」是相對病毒包裝容量而言，實際效率仍受 DNA 大小與製劑條件影響。 一般質體轉染以短暫表現、效率較低為主要比較特性。 磷酸鈣沉澱法是利用沉澱物協助 DNA 進入細胞；電穿孔則利用電脈衝使細胞膜暫時增加通透性。當比較反轉錄病毒、脂質體、磷酸鈣與電穿孔時，本單元採反轉錄病毒轉殖效率最高的判斷。實際效率會受細胞與操作條件影響，不宜推論所有病毒在任何情況下都優於非病毒方法。 非病毒方法的性質不可全部概括為「必定低效率、絕不嵌入、只能短暫表現」；本單元對容易生產、低免疫反應、低效率與短暫表現的考查，主要集中在脂質體－DNA 系統。 四、疾病、標的組織與載體的配對 情境本單元配對與判斷理由 中樞神經系統基因缺損AAV可轉殖神經細胞，並在不分裂細胞中維持較長期表現。 遺傳性神經系統疾病、帕金森症HSV具有嗜神經性，是本單元指定的配對重點。 DMD 的正常完整 dystrophin 基因傳送疱疹病毒的載量較大；關鍵是「正常完整」，不能直接套用 AAV 傳送縮短版基因的概念。 囊腫性纖維化（Cystic fibrosis）腺病毒載體、吸入途徑，將治療基因送至呼吸道上皮；此為本單元考查的基因治療策略。 voretigene neparvovec-rzyl以AAV2 病毒載體送入正常 RPE65 基因，屬基因補充療法。 voretigene neparvovec-rzyl 對應的是雙等位 RPE65 突變相關遺傳性視網膜失養症，不可擴大成所有先天性夜盲症皆適用。CRISPR、ZFN 與 TALEN 是基因編輯工具；辨認此藥的傳送方式時，應選病毒載體（viral vector）。 常考陷阱 「封頂是基因突變或轉譯後加工」：皆錯。它是 mRNA 的轉錄後加工。 「腺病毒比反轉錄病毒表現更久」：錯。應連結反轉錄病毒的嵌入與長期表現。 「反轉錄病毒送入的基因只短暫表現」：錯。其序列可嵌入，並隨宿主細胞分裂複製。 「脂質體難生產、效率高」：兩者均與本單元重點相反；應記容易製備、效率較低。 「AAV 容易生產、只能轉殖分裂細胞、只作用於肺臟」：皆錯。載量有限才是重要限制。 「神經疾病一律選同一載體」：不可。中樞神經基因缺損的配對掌握 AAV；遺傳性神經疾病與帕金森症的配對掌握 HSV。兩者皆有神經傳送用途，不能據此宣稱其中一者完全不適用。 「DMD 一律選 AAV」：須先看是否要求傳送正常完整的 dystrophin 基因；本單元此情境以疱疹病毒的大載量為判斷關鍵。 「免疫反應最高」與「效率最高」混淆：前者在本單元比較中選腺病毒；後者在反轉錄病毒與三種非病毒方法的比較中選反轉錄病毒。 記憶口訣 「換、加、刪是突變；RNA 戴帽是加工。」 「反轉錄嵌入久，腺病毒高效短又兇。」 「AAV 單股無膜、載量小；疱疹愛神經、能載大。」 「脂質好做反應低，大小較寬、短暫低效。」