基因治療技術(shù)與應(yīng)用·

內(nèi)容基因治療基因治療的應(yīng)用基因缺陷病當(dāng)前第1頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)1.基因缺陷病基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA分子片段。位于染色體上，呈線性排列?；虿粌H可以通過復(fù)制把遺傳信息傳遞給下一代，還可以使遺傳信息得到表達(dá)。人類只有一個(gè)基因組，大約有5～10萬個(gè)基因。當(dāng)正常單個(gè)基因的DNA堿基對(duì)排列出現(xiàn)異常時(shí)，如堿基對(duì)置換、增添或缺失而引起基因結(jié)構(gòu)變化，稱作點(diǎn)突變。功能基因也可能部分片段或整個(gè)丟失，從而導(dǎo)致基因病。

基因病主要分為單基因病和多基因病兩大類。當(dāng)前第2頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)1.1單基因病如果一種遺傳病的發(fā)病僅涉及一對(duì)基因，它所導(dǎo)致的疾病就是單基因病。包括以下幾類：常染色體顯性遺傳病常染色體隱性遺傳病X連鎖顯性遺傳病X連鎖隱性遺傳病Y連鎖遺傳病當(dāng)前第3頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)1.1.1常染色體顯性遺傳病

常染色體顯性遺傳病只要有一個(gè)致病基因便會(huì)表現(xiàn)癥狀,患者的子代有50%也是患者，而且世代相傳。

多指并指原發(fā)性青光眼當(dāng)前第4頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)1.1.2常染色體隱性遺傳病

常染色體隱性遺傳病要有兩個(gè)等位致病基因才會(huì)發(fā)病，患兒的父母往往都是致病基因攜帶者，凡是代謝性遺傳病均屬于常染色體隱性遺傳病。苯丙酮尿癥當(dāng)前第5頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)1.1.3X連鎖顯性遺傳病X連鎖顯性遺傳病的致病基因位于X染色體上，男性只有一條X染色體，表現(xiàn)癥狀較重，女性有兩條X染色體表現(xiàn)癥狀較輕，但女性受累者是男性的兩倍?？咕S生素D佝僂病當(dāng)前第6頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)X連鎖隱性遺傳病X連鎖隱性遺傳病傳男不傳女，往往母親是攜帶者兒子為患者。血友病A當(dāng)前第7頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)1.1.5Y連鎖遺傳病Y連鎖遺傳病的特點(diǎn)是父親傳遞給兒子，女兒不發(fā)病。因Y染色體上主要有男性決定因子方面的基因，其他基因很少，故Y連鎖遺傳病極少見。毛耳性狀當(dāng)前第8頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)1.2單基因遺傳病血紅蛋白病血漿蛋白病結(jié)構(gòu)蛋白缺陷病受體蛋白病膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白病當(dāng)前第9頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)1.2.1血紅蛋白病——鐮狀細(xì)胞貧血癥當(dāng)前第10頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)1.2.2血漿蛋白病——血友病血友病A（血友病甲），即因子Ⅷ促凝成分（Ⅷ：C）缺乏癥，也稱AGH缺乏癥，是一種性聯(lián)隱性遺傳疾病，女性傳遞，男性發(fā)病。血友病B（血友病乙），即因子Ⅸ缺乏癥，又稱PTC缺乏癥、凝血活酶成分缺乏癥，亦為性聯(lián)隱性遺傳，其發(fā)病數(shù)量較血友病A少。但本型中有出血癥狀的女性傳遞者比血友病A多見。血友病C（血友病丙），即因子Ⅺ（FⅪ）缺乏癥，又稱PTA缺乏癥、凝血活酶前質(zhì)缺乏癥。為常染色體不完全隱性遺傳，男女均可患病，是一種罕見的血友病。

15～20/10萬男孩中有發(fā)病，此發(fā)病率在所調(diào)查的不同的種族和地域之間沒有差異。發(fā)病率以血友病A最多占85%，血友病B占15%，血友病C較少見。當(dāng)前第11頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)1.2.3結(jié)構(gòu)蛋白缺陷病——Ehlers-Danlos綜合癥COL5A1基因的22號(hào)內(nèi)含子發(fā)生剪切突變當(dāng)前第12頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)1.2.4受體蛋白病——家族性高膽固醇血癥家族性高膽固醇血癥是低密度脂蛋白（ＬＤＬ）受體基因突變所致的常染色體顯性遺傳性疾病，目前已發(fā)現(xiàn)的ＬＤＬ受體基因突變達(dá)１５０多個(gè)。

黃色瘤角膜弓當(dāng)前第13頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)1.2.5膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白病——先天性半乳糖吸收不良癥小腸上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖、半乳糖的膜載體蛋白異常，致使葡萄糖和半乳糖吸收障礙，患者腸道內(nèi)滲透壓改變而使腸液增加，患者出現(xiàn)水樣腹瀉。當(dāng)前第14頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)1.3多基因病如果一種遺傳病的發(fā)病涉及多個(gè)基因，由多個(gè)微效的基因累加作用共同影響下造成的疾病稱作多基因病。多基因遺傳病發(fā)病也受環(huán)境因素的影響，患者同胞的發(fā)病率大約僅1%～10%。常見的多基因遺傳病有消化性潰瘍、原發(fā)性高血壓、先天性心臟病、哮喘、精神分裂癥、無腦兒、糖尿病等，以及先天畸形（唇腭裂、脊柱裂、無腦兒等）。當(dāng)前第15頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)1.3.1先天性心臟病心室間隔缺損（VSD）心房間隔缺損（ASD）

法洛四聯(lián)癥當(dāng)前第16頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)1.3.2基因缺陷病先天性幽門狹窄先天性髖脫臼先天性巨結(jié)腸癥當(dāng)前第17頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)

1.4治療方法傳統(tǒng)治療方法藥物治療手術(shù)治療放射治療理療新的生物治療：基因治療(genetherapy)基因缺陷病的產(chǎn)前診斷當(dāng)前第18頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)內(nèi)容基因治療基因治療的應(yīng)用基因缺陷病當(dāng)前第19頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)2基因治療基因治療（genetherapy）是指將外源正常基因?qū)氚屑?xì)胞，以糾正或補(bǔ)償因基因缺陷和異常引起的疾病，以達(dá)到治療目的。狹義的基因治療是指用完整的基因進(jìn)行基因替代治療，而廣義的基因治療還包括利用基因藥物或核酸藥物的治療。當(dāng)前第20頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)2.1基因治療的策略直接策略針對(duì)致病基因間接策略導(dǎo)入與致病基因無直接聯(lián)系的治療基因當(dāng)前第21頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)

直接策略針對(duì)致病基因基因修正（genecorrection）基因替代（genereplacement）基因增強(qiáng)（geneaugmentation）基因干預(yù)（geneinterference）當(dāng)前第22頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)2.1.1.1基因修正基因修正（genecorrection）

指將致病基因的突變堿基加以糾正，而保留正常部分。當(dāng)前第23頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)2.1.1.2基因替代基因替代（genereplacement）

指通過同源重組（基因打靶）技術(shù)，將正?；蚨c(diǎn)整合到靶細(xì)胞基因組內(nèi)，以原位替換致病基因。（不涉及基因組整體改變的情況下對(duì)缺陷基因進(jìn)行精確的原位修復(fù)，是最理想的治療方式。）基因打靶當(dāng)前第24頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)2.1.1.3基因增強(qiáng)基因增強(qiáng)（geneaugmentation）又稱基因修飾，是指不去除異?；?，將有功能的正?；?qū)氩∽兗?xì)胞或其它細(xì)胞后發(fā)生非定點(diǎn)整合，表達(dá)正常產(chǎn)物以補(bǔ)償缺陷基因的功能，或使原有的功能得以加強(qiáng)。目前基因治療多采用這種方式。如將組織型纖溶酶原激活劑的基因?qū)胙軆?nèi)皮細(xì)胞并得以表達(dá)后，防止經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈成形術(shù)誘發(fā)的血檢形成?；蛟鰪?qiáng)奧運(yùn)當(dāng)前第25頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)2.1.1.4基因干預(yù)基因干預(yù)（geneinterference）

是采用特定的方法，導(dǎo)入外源基因選擇性地阻斷、干擾、抑制和封閉有害基因在DNA、RNA和蛋白質(zhì)水平的表達(dá)及其生物合成。導(dǎo)入抑癌基因反義核酸技術(shù)(antisensetechnology)：①反義RNA；②反基因技術(shù)；③核酶RNA干擾（RNAinterference)當(dāng)前第26頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)2.1.1.4.1抑癌基因療法抑癌基因：是正常細(xì)胞內(nèi)正常存在的，能抑制細(xì)胞轉(zhuǎn)化和腫瘤生的一類基因群。Rb基因，p53基因，MTS基因，nm23基因當(dāng)前第27頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)2.1.1.4.2反義核酸技術(shù)反義RNA（antisenseRNA）

與mRNA互補(bǔ)的RNA，抑制mRNA的加工與翻譯。核酶（ribozyme）

具有催化功能的RNA，其與相應(yīng)mRNA結(jié)合后能發(fā)揮酶活性，將mRNA降解。反義脫氧寡核苷酸，ODN核酶當(dāng)前第28頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)2.1.1.4.3RNA干擾概念：短的雙鏈RNA(dsRNA)導(dǎo)入細(xì)胞，可以使同源mRNA發(fā)生特異性的降解，從而阻斷相應(yīng)基因的表達(dá)。特點(diǎn)高度的序列專一性高效性易操作性當(dāng)前第29頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)間接策略導(dǎo)入與致病基因無直接聯(lián)系的治療基因免疫基因治療分子化療特異性細(xì)胞殺傷當(dāng)前第30頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)

免疫基因治療將抗體、抗原或細(xì)胞因子的基因?qū)爰踩梭w內(nèi)，改變病人免疫狀態(tài)，達(dá)到預(yù)防和治療疾病的目的。細(xì)胞因子基因治療IL-2、IL-4、IL-1、IL-6、IL-7、IL-12、INF-γ、TNF-α、G-CSF、GM-CSF免疫增強(qiáng)基因療法MHCI類抗原、共刺激分子腫瘤DNA疫苗療法癌胚抗原（CEA）制備的腫瘤DNA疫苗當(dāng)前第31頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)

分子化療自殺基因療法：TK基因、CD基因化療保護(hù)性基因治療：MDR基因藥物增敏基因治療：鈣調(diào)素基因當(dāng)前第32頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)自殺基因+病毒載體

轉(zhuǎn)染

重組載體

藥物前體無毒Gene→酶→↓

藥物復(fù)合物有毒

細(xì)胞死亡2.1.2.2.1自殺基因療法自殺基因（suicidegene)，前體藥物酶轉(zhuǎn)化基因。自殺基因

藥物前體無毒Gene→酶→↓

藥物復(fù)合物有毒

細(xì)胞死亡當(dāng)前第33頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)2.1.2.2.2化療保護(hù)性基因治療指將編碼抗細(xì)胞毒性藥物蛋白的基因?qū)肴梭w細(xì)胞，以提高機(jī)體耐受腫瘤化療藥物的能力。如將多藥抗性（multipledrugresistance,MDR）基因MDR-1導(dǎo)入骨髓造血干細(xì)胞，減少骨髓受抑制的程度，以加大化療劑量，提高化療效果。當(dāng)前第34頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)2.1.2.2.3藥物增敏基因治療將外源基因插入腫瘤細(xì)胞后，改變腫瘤細(xì)胞對(duì)藥物的敏感性。如將鈣調(diào)素基因轉(zhuǎn)入癌細(xì)胞，其表達(dá)產(chǎn)物作為細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的重要物質(zhì)，明顯增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的吸收量而相應(yīng)減少了排出量，使癌細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性明顯提高。當(dāng)前第35頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)

特異性細(xì)胞殺傷指利用重組DNA技術(shù)將生物來源的細(xì)胞毒素基因與一些特異受體的配體基因融合，構(gòu)建融合基因，導(dǎo)入高度表達(dá)該受體的腫瘤細(xì)胞，以特異性殺傷該腫瘤細(xì)胞。PEDT當(dāng)前第36頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)2.2基因治療的種類基因?qū)氲姆绞?/p>

exvivo途徑invivo途徑按靶細(xì)胞生殖細(xì)胞基因治療體細(xì)胞基因治療

當(dāng)前第37頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)2.2.1基因?qū)敕绞街苯芋w內(nèi)療法（invivo）

是指將目的基因直接導(dǎo)入體內(nèi)有關(guān)的組織器官，使其進(jìn)入相應(yīng)的細(xì)胞并進(jìn)行表達(dá)。間接體內(nèi)療法（exvivo）

是指在體外將目的基因?qū)氚屑?xì)胞，經(jīng)過篩選和增殖后將細(xì)胞回輸給患者，使該基因在體內(nèi)有效地表達(dá)相應(yīng)產(chǎn)物，以達(dá)到治療的目的。當(dāng)前第38頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)當(dāng)前第39頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)2.2.1.1直接體內(nèi)療法是一種簡(jiǎn)單易行的方法，如肌肉注射、靜脈注射、器官內(nèi)灌輸、皮下包埋等，但其缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)染率較低。當(dāng)前第40頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)2.2.1.2間接體內(nèi)療法間接體內(nèi)療法最常用的技術(shù)有3種體外處理療法：將有基因缺陷的體細(xì)胞取出后，引入正常的基因拷貝后再送回體內(nèi)；原位療法：使用載體將目的基因直接導(dǎo)入靶細(xì)胞；體內(nèi)療法：將基因載體注入血液，定向?qū)ふ野屑?xì)胞并將基因安全有效地導(dǎo)入。當(dāng)前第41頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)2.2.2靶細(xì)胞類型生殖細(xì)胞基因治療(germcellgenetherapy)

以生殖細(xì)胞為對(duì)象的基因治療稱為生殖細(xì)胞基因治療，廣義的生殖細(xì)胞基因治療以精子、卵子和早期胚胎細(xì)胞作為治療對(duì)象。

體細(xì)胞基因治療(somaticcellgenetherapy)

治療將遺傳物質(zhì)引入人的體細(xì)胞進(jìn)行基因治療的方法稱為體細(xì)胞基因治療。當(dāng)前第42頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)3.2基因治療的基本程序外源基因的選擇與制備載體的選擇與構(gòu)建靶細(xì)胞的選擇基因轉(zhuǎn)移基因轉(zhuǎn)染細(xì)胞的篩選與鑒定回輸體內(nèi)

當(dāng)前第43頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)3.2.1外源基因的選擇與制備外源基因

目的基因：與致病基因相對(duì)應(yīng)的有功能的正?；蚺c致病基因無關(guān)、有治療作用的基因

標(biāo)記基因:新霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶（Neo）基因外源基因的獲得

基因克隆人工合成PCR擴(kuò)增外源基因選擇規(guī)則當(dāng)前第44頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)3.2.2載體的選擇與構(gòu)建病毒載體：逆轉(zhuǎn)錄病毒（RV)腺病毒（AV)

腺相關(guān)病毒（AAV)

單純皰疹病毒（HSV)

痘苗病毒（VV)非病毒載體：脂質(zhì)體法直接注射法受體介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)移DNA-磷酸鈣共沉淀

電穿孔目前用于基因治療的載體可分為病毒載體（利用治病基因取代天然病毒某些基因）和非病毒載體（基于DNA的人工復(fù)合物或微粒）兩種。當(dāng)前第45頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)3.2.2.1逆轉(zhuǎn)錄病毒結(jié)構(gòu)基因gag(groupantigen)：編碼核心蛋白和屬特異性抗原pol(polymerase)：編碼逆轉(zhuǎn)錄酶env(envelop)：編碼病毒外殼蛋白和包膜蛋白LTR調(diào)控序列含增強(qiáng)子、啟動(dòng)子、轉(zhuǎn)錄所需起始和終止信號(hào)5’LTRgagpolenv3’LTR構(gòu)建、包裝特點(diǎn)、問題當(dāng)前第46頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)3.2.2.2腺病毒載體基因組：雙鏈無包膜DNA病毒，36kb通過受體介導(dǎo)內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞，基因?qū)胄矢摺２徽纤拗骰蚪M，安全。宿主細(xì)胞范圍廣泛?？煽诜?、噴霧吸入或氣管內(nèi)滴注。載體容量大。體外容易培養(yǎng)制備，病毒滴度較高。當(dāng)前第47頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)

常用的病毒載體

及其基因轉(zhuǎn)移的特點(diǎn)逆轉(zhuǎn)錄病毒腺病毒腺相關(guān)病毒單純皰疹病毒

基因組正鏈RNA線性dsDNA線性ssDNAdsDNA8～11kb36kb4.7kb152kb外源基因容量<8kb2～7kb<3.5kb30kb重組病毒滴度中高較低高靶細(xì)胞狀態(tài)分裂細(xì)胞，表面分裂細(xì)胞或分裂細(xì)胞或分裂細(xì)胞或須有特殊受體非分裂細(xì)胞非分裂細(xì)胞非分裂細(xì)胞基因轉(zhuǎn)移效率高高高高基因整合隨機(jī)整合不整合定點(diǎn)整合于不整合染色體19q外源基因表達(dá)狀況短暫/穩(wěn)定表達(dá)短暫表達(dá)穩(wěn)定表達(dá)短暫/穩(wěn)定表達(dá)安全性及其它相對(duì)較安全可引起炎癥無病原性可能出現(xiàn)毒性反應(yīng)宿主范圍廣和免疫反應(yīng)神經(jīng)細(xì)胞嗜向性當(dāng)前第48頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)3.2.2.4脂質(zhì)體脂質(zhì)體介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移技術(shù)使用方便、成本低廉。其基本原理是利用陽離子脂質(zhì)體單體與DNA混合后，可以自動(dòng)形成包埋外源DNA的脂質(zhì)體，然后與細(xì)胞一起溫育，即可通過細(xì)胞內(nèi)吞作用將外源DNA轉(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi)。當(dāng)前第49頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)3.2.3靶細(xì)胞的選擇生殖細(xì)胞:

禁止體細(xì)胞：淋巴細(xì)胞、造血細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、肌肉細(xì)胞、肝細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞等選擇原則當(dāng)前第50頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)3.2.4基因轉(zhuǎn)移病毒法：主要通過攜帶有外源基因的病毒載體感染靶細(xì)胞來實(shí)現(xiàn)基因的轉(zhuǎn)移。非病毒法：物理方法——顯微注射、電穿孔、微粒轟擊及DNA直接注射、基因槍技術(shù)等；化學(xué)方法——磷酸鈣沉淀法、DEAE-葡聚糖法、脂質(zhì)體融合法等。受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用當(dāng)前第51頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)3.2.4基因轉(zhuǎn)染細(xì)胞的篩選與鑒定抗性篩選方法：

重組載體上插入有標(biāo)記基因Neo，導(dǎo)入受體細(xì)胞后可使其產(chǎn)生對(duì)G418（Geneticin）藥物的抗性。應(yīng)用標(biāo)記基因作為探針進(jìn)行分子雜交法篩選。外源基因表達(dá)的鑒定：

采用Northern印跡雜交：檢測(cè)mRNA的表達(dá)，測(cè)定其表達(dá)產(chǎn)物即蛋白質(zhì)的含量等方法。當(dāng)前第52頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)3.2.5回輸體內(nèi)方式：

靜脈注射、肌注、皮下注射、滴鼻等

基因修飾的淋巴細(xì)胞以靜脈注射的方式回輸?shù)窖褐校粚⑵つw成纖維細(xì)胞以細(xì)胞膠原懸液注射至患者皮下組織；采用自體骨髓移植的方法輸入造血細(xì)胞；或以導(dǎo)管技術(shù)將血管內(nèi)皮細(xì)胞定位輸入血管等。當(dāng)前第53頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)內(nèi)容基因治療基因治療的應(yīng)用當(dāng)前第54頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)3基因治療的應(yīng)用遺傳病替補(bǔ)法，導(dǎo)入正?；蚰[瘤基因的補(bǔ)充和修復(fù)，免疫療法，細(xì)胞毒基因療法病毒性疾病阻斷病毒基因在體內(nèi)的轉(zhuǎn)錄和翻譯當(dāng)前第55頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)3.1.1遺傳病的基因治療在DNA水平明確其發(fā)病原因及機(jī)制；隱性遺傳的單基因遺傳病；該基因的表達(dá)不需要精確調(diào)控；該基因能在一種便于臨床操作的組織細(xì)胞中表達(dá)并發(fā)揮生理作用；該遺傳病不經(jīng)治療將有嚴(yán)重后果。當(dāng)前第56頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)遺傳病基因治療的臨床研究腺苷脫氨酶（ADA）缺乏癥家族性高膽固醇血癥（FH）囊性纖維變性（CF）粘多糖沉積癥血友病B（凝血因子IX缺乏）當(dāng)前第57頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)ADA缺陷病的分子機(jī)制腺苷脫氨酶（ADA）催化腺嘌呤核苷（A）和脫氧腺嘌呤核苷（dA）脫氨，生成次黃嘌呤核苷和脫氧次黃嘌呤核苷。ADA缺陷→脫氧腺嘌呤核苷酸代謝受阻→dATP↑→抑制核糖核苷還原酶活性→阻止DNA復(fù)制和修復(fù)→導(dǎo)致細(xì)胞死亡，對(duì)淋巴細(xì)胞毒性最強(qiáng)當(dāng)前第58頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)當(dāng)前第59頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)3.1.2惡性腫瘤的基因治療一、抑制和殺傷腫瘤細(xì)胞自殺基因療法（TK、CD基因）抑制癌基因的表達(dá)（反義RNA、核酶、細(xì)胞內(nèi)抗體）恢復(fù)抑癌基因的功能（p53、Rb基因）抗腫瘤血管形成當(dāng)前第60頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)二、腫瘤細(xì)胞的基因“修飾”導(dǎo)入細(xì)胞因子基因?qū)隡HC基因和共刺激分子基因三、調(diào)節(jié)和增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能細(xì)胞因子基因?qū)朊庖呒?xì)胞基因修飾的樹突狀細(xì)胞分泌免疫毒素的T淋巴細(xì)胞腫瘤DNA疫苗當(dāng)前第61頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)3.1.3病毒性疾病的基因治療針對(duì)病毒:誘導(dǎo)對(duì)病毒RNA的降解抑制病毒與宿主細(xì)胞結(jié)合干擾病毒基因組的轉(zhuǎn)錄起始和調(diào)控抑制病毒基因組的復(fù)制和蛋白質(zhì)合成RNA干擾技術(shù)當(dāng)前第62頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)3.2.1中國(guó)的基因治療1991.12血友病B，凝血因子IX，逆轉(zhuǎn)錄病毒載體，導(dǎo)入患者自身皮膚成纖維細(xì)胞。惡性腦膠質(zhì)瘤，TK基因非小細(xì)胞肺癌，逆轉(zhuǎn)錄病毒，IL-2當(dāng)前第63頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)血友病B的基因治療逆轉(zhuǎn)錄病毒載體+FⅨcDNA

重組體5`LTRFⅨneoSVPSOLTR3`①導(dǎo)入倉(cāng)鼠細(xì)胞（CHO）→FⅨ表達(dá)；②導(dǎo)入乙型血友病患者皮膚成纖維細(xì)胞（體外培養(yǎng)）→FⅨ表達(dá)；③91年，導(dǎo)入乙型血友病患者皮膚成纖維細(xì)胞（體外培養(yǎng)）→回植病人皮下→FⅨ基因表達(dá)，F(xiàn)Ⅸ基表達(dá)水平達(dá)正常人的5%。當(dāng)前第64頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)3.2.2基因治療藥物2003年10月16日，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重組人p53腺病毒注射液(Gendicine)獲得國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)的新藥證書。這是世界上第一個(gè)獲得正式批準(zhǔn)的基因治療藥物。當(dāng)前第65頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)3.3基因治療存在的問題1999年“杰辛格”基因療法失敗.18歲的澤西·杰辛格患有鳥氨酸氨甲?；D(zhuǎn)移酶(OTC)缺失癥，接受基因療法后意外死亡。合理性、困難性安全性當(dāng)前第66頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)3.4現(xiàn)狀及展望基因治療現(xiàn)階段僅僅是實(shí)驗(yàn)性地運(yùn)用于經(jīng)過其他治療無效的“絕癥”；酶及藥物性的化學(xué)療法，以及骨髓、器官移植仍然是當(dāng)前治療多種遺傳病的最有效手段；癌癥的治療仍以手術(shù)切除及化療為主。道路曲折，前途光明當(dāng)前第67頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)內(nèi)容基因治療的方法當(dāng)前第68頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)Thankyouforyourattention當(dāng)前第69頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)基因缺陷病單的產(chǎn)前診斷基因病的出生干預(yù)在于產(chǎn)前診斷，產(chǎn)前基因診斷是采集胎兒羊水或絨毛細(xì)胞檢測(cè)胎兒DNA的技術(shù)，但目前臨床僅適用于某些單基因病。檢測(cè)的時(shí)候，先把受檢者的基因從羊水或絨毛細(xì)胞中提取出來。然后用可以識(shí)別可能存在突變的基因引物和PCR技術(shù)將這部份基因復(fù)制許多倍。復(fù)制后，有許多方法可以判斷這部分基因是否存在突變。方法有：有特殊標(biāo)記物的突變基因探針方法、酶切方法、基因芯片和基因序列檢測(cè)等方法。目前已知單基因病有5000多種,

但我國(guó)目前可孕前診斷的僅有其中的20幾種,

如

魚鱗病、進(jìn)行性肌營(yíng)養(yǎng)不良、脆性X綜合癥、地中海貧血、脊髓性肌萎縮、雄激素受體基因異常所致疾病、Ⅱ型粘多糖貯積癥、馬凡氏病、血友病、視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤、成骨發(fā)育不全、亨廷頓舞蹈癥、軟骨發(fā)育不全、苯丙酮尿癥、Wilson氏病、白化癥、結(jié)節(jié)性硬化癥等。當(dāng)前第70頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)基因打靶技術(shù)指目的基因?qū)氚屑?xì)胞后，通過目的基因與靶細(xì)胞內(nèi)染色體上同源DNA序列間的交換，將目的基因定點(diǎn)整合到靶細(xì)胞基因組上某一確定位點(diǎn)的技術(shù)。當(dāng)前第71頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)基因增強(qiáng)奧運(yùn)基因增強(qiáng)可以有效避免一些缺陷基因，給人類的疾病治療帶來革命，但是同時(shí)也會(huì)有一些不可控的因素，比如對(duì)于運(yùn)動(dòng)員，基因增強(qiáng)很可能導(dǎo)致比賽公平的喪失。隨著奧運(yùn)會(huì)官員開始奮力應(yīng)對(duì)遺傳數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)員通過基因療法“升級(jí)”所帶來的影響，我們將可能看到，官員們會(huì)制定一套嚴(yán)苛的針對(duì)基因修改的規(guī)則。

當(dāng)前第72頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)核酶1981年，Cetch和Alfman首次發(fā)現(xiàn)了一類具有特異性剪切RNA活性的RNA分子。核酶具有穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)，不易受到RNA酶的攻擊。核酶在切斷mRNA后，又可從雜交鏈上解脫下來，重新結(jié)合并切割其他的mRNA，效率高于反義RNA。當(dāng)前第73頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)單純皰疹病毒胸苷激酶（HSV-TK）基因

編碼胸苷激酶（TK）催化丙氧鳥苷（ganciclovir,GCV）成為磷酸化的核苷酸類似物，阻斷DNA的合成而使細(xì)胞死亡。大腸桿菌胞嘧啶脫氨酶（CD）基因

將5’-氟胞嘧啶（5’-FC）轉(zhuǎn)化為5’-氟尿嘧啶（5’-FU）而發(fā)揮細(xì)胞毒性作用。自殺基因當(dāng)前第74頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)如將綠膿桿菌外毒素（PE）或白喉毒素（DT）基因與TGFα基因組成融合基因TGFα-PE，或TGFα-DT。由于TGFα與表皮生長(zhǎng)因子EGF結(jié)構(gòu)類似，也能與表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）結(jié)合；故該融合基因可特異性進(jìn)入并殺死高度表達(dá)EGFR的膀胱癌、腎癌、肺癌、乳腺癌等腫瘤細(xì)胞。特異性細(xì)胞殺傷當(dāng)前第75頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)外源基因的選擇原則體內(nèi)少量表達(dá)就可顯著改善癥狀；過高表達(dá)不會(huì)對(duì)機(jī)體造成危害；在抗病毒和病原體的基因治療中，所選擇的靶基因應(yīng)在病毒和病原體的生活史中起重要的作用，并且該序列是特異的；腫瘤病人多有免疫缺陷，可選用免疫因子基因轉(zhuǎn)入人體；可采用反義技術(shù)封閉細(xì)胞內(nèi)活化的癌基因或向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)入野生型抑癌基因，抑制腫瘤生長(zhǎng)，所針對(duì)的癌基因或抑癌基因應(yīng)與該腫瘤的發(fā)生和發(fā)展有明確的相關(guān)性。當(dāng)前第76頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)逆轉(zhuǎn)錄病毒載體構(gòu)建去除病毒致病性結(jié)構(gòu)的基因序列如逆轉(zhuǎn)錄病毒的gag、pol、env基因，從結(jié)構(gòu)上保證病毒的安全性。同時(shí)產(chǎn)生的空白區(qū)以目的基因取而代之；保留其基因的調(diào)控序列及包裝序列等；插入標(biāo)記基因如Neo基因以對(duì)基因轉(zhuǎn)染細(xì)胞的抗性篩選等。當(dāng)前第77頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)包裝細(xì)胞指將缺失了包裝信號(hào)及相關(guān)序列的缺陷型逆轉(zhuǎn)錄病毒（輔助病毒）導(dǎo)入哺乳細(xì)胞內(nèi)而制備成的一種特殊的細(xì)胞系.這種細(xì)胞因攜帶有完整的病毒結(jié)構(gòu)基因序列能夠大量產(chǎn)生病毒包裝蛋白，而輔助病毒自身缺乏包裝信號(hào)（ψ序列）而不能包裝,不產(chǎn)生有復(fù)制能力的野生型病毒顆粒。當(dāng)前第78頁\共有85頁\編于星期五\7點(diǎn)假病毒顆粒當(dāng)逆轉(zhuǎn)錄病毒載體轉(zhuǎn)染進(jìn)包裝細(xì)胞后，轉(zhuǎn)錄出標(biāo)記基因和目的基因的RNA，含有兩端的LTR