chapter13基因治療課件

1、1第十三章基因治療2009-11-26chapter13基因治療11第十三章基因治療2009-11-26chapter13基因2手術(shù)治療矯正畸形器官和組織移植手術(shù)切除腫瘤組織2009-11-26chapter13基因治療22手術(shù)治療矯正畸形器官和組織移植手術(shù)切除腫瘤組織2009-13藥物治療原則：補(bǔ)其所缺 去其所余出生前治療羊水中甲基丙二酸含量增高，胎兒可能患甲基丙二酸癥，會引起新生兒發(fā)育遲緩和酸中毒，應(yīng)在出生前和出生后給母體和患兒注射大量VB12。2009-11-26chapter13基因治療33藥物治療原則：補(bǔ)其所缺 去其所余出生前治療羊水中甲基4藥物治療原則：補(bǔ)其所缺 去其所余出生前治療

2、癥狀前治療患兒甲狀腺功能低下，應(yīng)給予甲狀腺素終生服用，以防患兒智能和體格發(fā)育障礙。2009-11-26chapter13基因治療44藥物治療原則：補(bǔ)其所缺 去其所余出生前治療患兒甲狀腺5藥物治療原則：補(bǔ)其所缺 去其所余出生前治療癥狀前治療現(xiàn)癥病人治療2009-11-26chapter13基因治療55藥物治療原則：補(bǔ)其所缺 去其所余出生前治療現(xiàn)癥病人治療6飲食療法原則：禁其所忌產(chǎn)前治療現(xiàn)癥病人治療2009-11-26chapter13基因治療66飲食療法原則：禁其所忌產(chǎn)前治療現(xiàn)癥病人治療2009-11-7基因治療(gene therapy)運(yùn)用DNA重組技術(shù)修復(fù)患者細(xì)胞中有缺陷的基因，使細(xì)胞恢復(fù)

3、正常功能而達(dá)到治療疾病的目的。2009-11-26chapter13基因治療77基因治療(gene therapy)運(yùn)用DNA重組技術(shù)208基因治療的策略基因修正(gene correction)：定點(diǎn)導(dǎo)入外源正?；?，代替有缺陷的基因，對靶細(xì)胞基因組無任何改變。屬于直接治療。基因添加(gene augmentation)：非定點(diǎn)導(dǎo)入外源正?；颍鴽]有去除或修復(fù)有缺陷的基因。屬于間接治療。2009-11-26chapter13基因治療88基因治療的策略基因修正(gene correction)9基因治療的基本方式體細(xì)胞基因治療：使患者癥狀消失或得到緩解，但有害基因仍能傳給后代。2009-11

4、-26chapter13基因治療99基因治療的基本方式體細(xì)胞基因治療：使患者癥狀消失或得200基因治療的基本方式體細(xì)胞基因治療：使患者癥狀消失或得到緩解，但有害基因仍能傳給后代。生殖細(xì)胞基因治療：可根治遺傳病，使有害基因不再在人群中散布。2009-11-2610chapter13基因治療10基因治療的基本方式2009-11-2610chapter1基因治療的關(guān)鍵外源基因的安全導(dǎo)入；外源基因高效正確的表達(dá)。2009-11-2611chapter13基因治療11基因治療的關(guān)鍵2009-11-2611chapter13基基因治療的條件疾病的發(fā)病機(jī)制及相應(yīng)基因的結(jié)構(gòu)功能清楚已克隆正常基因，且明確該基因

5、表達(dá)與調(diào)控機(jī)制導(dǎo)入基因具有合適的受體細(xì)胞，并能有效表達(dá)具有安全有效的轉(zhuǎn)運(yùn)載體和方法2009-11-2612chapter13基因治療12基因治療的條件2009-11-2612chapter13基病毒介導(dǎo)轉(zhuǎn)移法病 毒 介 導(dǎo) 基 因 轉(zhuǎn) 移 (virus mediated genetransfer)是指以病毒為載體，將外源性目的基因通過基因重組技術(shù)，組裝到病毒載體上，并使重組病毒感染受體宿主細(xì)胞，完成基因轉(zhuǎn)移。2009-11-2613chapter13基因治療13病毒介導(dǎo)轉(zhuǎn)移法2009-11-2613chapter1314逆轉(zhuǎn)錄病毒(retrovirus) 優(yōu)點(diǎn)能高效轉(zhuǎn)染宿主細(xì)胞，轉(zhuǎn)染率可達(dá)10

6、0宿主范圍廣泛可轉(zhuǎn)染大量細(xì)胞并長期停留，病毒基因和所載的外源基因都能表達(dá)缺點(diǎn)病毒容量有限(7 kb)隨機(jī)插入有致癌作用2009-11-26僅對分裂期細(xì)胞有效chapter13基因治療1414逆轉(zhuǎn)錄病毒(retrovirus)2009-11-2逆轉(zhuǎn)錄病毒(retrovirus)逆轉(zhuǎn)錄病毒載體的構(gòu)建(缺陷型病毒)病毒核心逆轉(zhuǎn)錄酶外殼蛋白5 U3 R U5LTR抗原基因gag基因pol基因envU3 R U5LTR3 小鼠白血病病毒(Mo-MLV)2009-11-2615chapter13基因治療15逆轉(zhuǎn)錄病毒(retrovirus)病毒核心逆轉(zhuǎn)錄酶外殼蛋白逆轉(zhuǎn)錄病毒(retrovirus)逆轉(zhuǎn)錄病

7、毒載體的構(gòu)建(缺陷型病毒)5 U3 R U5LTR外源目的基因U3 R U5LTR3 小鼠白血病病毒(Mo-MLV)2009-11-2616chapter13基因治療16逆轉(zhuǎn)錄病毒(retrovirus)5 U3 R U5外逆轉(zhuǎn)錄病毒(retrovirus)逆轉(zhuǎn)錄病毒載體的包裝Helper virus-+Packaging cellRNAPackagingproteinRNA2009-11-26VirusRecombinant virus17chapter13基因治療17逆轉(zhuǎn)錄病毒(retrovirus)Helper virusDNA病毒 優(yōu)點(diǎn)插入DNA片段較長宿主范圍廣，不需要正在分裂的細(xì)胞

8、不整合，減少插入突變的潛在危險缺點(diǎn)需反復(fù)給藥具有免疫原性2009-11-2618chapter13基因治療18DNA病毒2009-11-2618chapter13基DNA病毒腺病毒(adenovirus)載體的優(yōu)點(diǎn)復(fù)制缺陷型病毒可感染分裂和非分裂細(xì)胞病毒顆粒穩(wěn)定，易于濃縮和純化可導(dǎo)入多種靶細(xì)胞，并持續(xù)表達(dá)無致癌性2009-11-2619chapter13基因治療19DNA病毒2009-11-2619chapter13基靶細(xì)胞的選擇易于取材便于體外培養(yǎng)便于進(jìn)行遺傳技術(shù)操作安全回輸 皮膚成纖維細(xì)胞2009-11-2620chapter13基因治療20靶細(xì)胞的選擇2009-11-2620chapte

9、r13基21反義核酸在基因治療中的作用應(yīng)用DNA和RNA的堿基互補(bǔ)可形成同源或異源雙鏈的原理，人工合成反義RNA(或DNA)，和mRNA互補(bǔ)，使其滅活，阻止其翻譯成蛋白質(zhì)，達(dá)到治療疾病的目的。反義RNA表達(dá)載體反義RNA(或DNA)的體外顯微注射用脂質(zhì)體運(yùn)送反義RNA其它方法：磷酸鈣共沉淀法；電轉(zhuǎn)染法；逆轉(zhuǎn)錄病毒2009-11-26介導(dǎo)等chapter13基因治療2121反義核酸在基因治療中的作用2009-11-26介導(dǎo)等“自殺基因” 療法“自殺基因”(suicide gene)的產(chǎn)物可將一種無害的藥物(前藥物)轉(zhuǎn)化成有毒性的底物。單純皰疹病毒的胸腺嘧啶激酶(HSV1TK)TdRcytosol

10、 TKHSV1TKdTMPcytosol dTMP-KHSV1TKdTDPcytosol dNDP-KdTTPGCV HSV1TKGCVMPHSV1TKGCVDPcytosol dNDP-KGCVTP2009-11-2622chapter13基因治療22“自殺基因” 療法TdRcytosol TKdTMPc“自殺基因” 療法“自殺基因”(suicide gene)的產(chǎn)物可將一種無害的藥物(前藥物)轉(zhuǎn)化成有毒性的底物。旁觀者效應(yīng)(by-stander effect)2009-11-2623chapter13基因治療23“自殺基因” 療法2009-11-2623chapte“自殺基因” 療法200

11、9-11-2624chapter13基因治療24“自殺基因” 療法2009-11-2624chapter13“ 自殺基因” 療法2009-11-2625chapter13基因治療25“ 自殺基因” 療法2009-11-2625chapter1“ 自殺基因” 療法2009-11-2626chapter13基因治療26“ 自殺基因” 療法2009-11-2626chapter1“ 自殺基因” 療法2009-11-2627chapter13基因治療27“ 自殺基因” 療法2009-11-2627chapter1多抗藥性基因療法多抗藥性(MDR)基因2009-11-2628chapter13基因治療2

12、8多抗藥性基因療法2009-11-2628chapter13抑癌基因療法基因替代療法野生型抑癌基因的失活和腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)，將野生型抑癌基因?qū)肽[瘤細(xì)胞，替代和補(bǔ)償有缺陷的抑癌基因，以抑制腫瘤的生長或逆轉(zhuǎn)其表型，稱為“基因替代療法”。2009-11-2629chapter13基因治療29抑癌基因療法2009-11-2629chapter13抑癌基因療法2009-11-2630chapter13基因治療30抑癌基因療法2009-11-2630chapter13基因治抑癌基因療法程序化死亡2009-11-2631chapter13基因治療31抑癌基因療法2009-11-2631chapter13

13、基因治基因治療的臨床應(yīng)用ADA缺乏癥French Anderson (NIH)September 14, 1990LTRADASV40neoLTR2009-11-2632chapter13基因治療32基因治療的臨床應(yīng)用LTRADASV40neoLTR200基因治療的臨床應(yīng)用Ashanti was the firstpatient to be treated withgene therapy.Ashanti de SilvaInjections repeated 7 times in first 10.5 monthsADA: 1%2009-11-2625%33chapter13基因治療33基因

14、治療的臨床應(yīng)用ADA: 1%25%33chapte基因治療的臨床應(yīng)用乙型血友病薛京倫 (復(fù)旦大學(xué))1991, 腺病毒皮膚成纖維細(xì)胞2009-11-26Factor IX:5%34chapter13基因治療34基因治療的臨床應(yīng)用2009-11-26Factor IX:基因治療的臨床應(yīng)用腫瘤的基因治療細(xì)胞因子19841987年，淋巴激活的殺傷細(xì)胞(LAK)1986年，腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞(TIL)結(jié)合IL-21991年，腫瘤壞死因子(TNF)治療黑色素瘤2009-11-2635chapter13基因治療35基因治療的臨床應(yīng)用2009-11-2635chapter1基因治療的臨床應(yīng)用腫瘤的基因治療細(xì)胞因

15、子“自殺基因”1992年，HSV-TK 和 GCV2009-11-2636chapter13基因治療36基因治療的臨床應(yīng)用2009-11-2636chapter1基因治療的臨床應(yīng)用腫瘤的基因治療細(xì)胞因子“自殺基因”腫瘤抑制基因pRB, p53, p16, p21, p272009-11-2637chapter13基因治療37基因治療的臨床應(yīng)用2009-11-2637chapter1基因治療臨床實(shí)驗(yàn)的載體系統(tǒng) (1999.09.10)臨床方案病例腺相關(guān)病毒腺病毒電穿孔基因槍皰疹病毒脂質(zhì)體脂質(zhì)體/腺相關(guān)病毒脂質(zhì)體/腺病毒裸 DNAPoxvirus逆轉(zhuǎn)錄病毒包裝細(xì)胞逆轉(zhuǎn)錄病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒/基因槍RNA 轉(zhuǎn)移其它轉(zhuǎn)染總計47124173211626201581173871.1%17.9%0.5%1.0%0.3%18.4%0.5%0.3%4.0%6.6%5.1%39.9%0.3%0.3%1.8%100.0%364372