遺傳學(xué)的治療課件

醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)遺傳病的治療第一節(jié)手術(shù)治療如果遺傳病發(fā)展到各種臨床癥狀都已顯現(xiàn)，尤其是器官組織已出現(xiàn)損傷，應(yīng)用外科手術(shù)對(duì)病損器官進(jìn)行切除、修補(bǔ)或替換，可以有效改善某些遺傳病的癥狀，減輕病痛。一、手術(shù)矯正手術(shù)矯正是手術(shù)治療遺傳病的主要手段，包括對(duì)受損器官的修補(bǔ)和切除。手術(shù)修補(bǔ)唇裂、腭裂先天性心臟畸形兩性畸形遺傳性球形紅細(xì)胞增多癥二、器官和組織移植腎移植家族性多囊腎遺傳性腎炎骨髓移植重型地中海貧血嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷病胰島細(xì)胞移植胰島素依賴性糖尿病角膜移植遺傳性角膜萎縮癥肝移植

1抗胰蛋白酶缺乏癥酶移植（enzymetransplantation）羊水中甲基丙二酸含量增高，胎兒可能患甲基丙二酸癥，會(huì)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。原則：補(bǔ)其所缺，去其所余一、出生前治療羊水中T3增高，胎兒可能患甲狀腺功能低下，給孕婦服用甲狀腺素。第二節(jié)藥物治療二、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。三、現(xiàn)癥病人治療激素替代療法X染色體畸變的女性患者垂體性侏儒癥胰島素依賴性糖尿病補(bǔ)其所缺先天性丙種球蛋白缺乏癥去其所余應(yīng)用螯合劑β地中海貧血應(yīng)用促排泄劑家族性高膽固醇血癥應(yīng)用代謝抑制劑原發(fā)性痛風(fēng)自毀容貌綜合征血漿置換和血漿過濾家族性高膽固醇血癥平衡清除溶酶體貯積癥酶誘導(dǎo)療法酶療法

1抗胰蛋白酶缺乏癥酶療法酶誘導(dǎo)療法酶補(bǔ)充療法

1抗胰蛋白酶缺乏癥維生素療法第三節(jié)飲食療法原則：禁其所忌針對(duì)因代謝過程紊亂而造成的底物或前體物質(zhì)堆積的情況，制定特殊的食譜或配以藥物，控制底物或前體物質(zhì)的攝入量，降低代謝物的堆積。一、產(chǎn)前治療半乳糖血癥在孕婦的飲食中限制乳糖和半乳糖的攝入量而代以其他的水解蛋白，胎兒出生后再禁用人乳和牛乳喂養(yǎng)，患兒會(huì)得到正常發(fā)育。苯丙酮尿癥患兒出生后立即服用低苯丙氨酸奶粉，患兒常規(guī)進(jìn)食后，服用苯丙氨酸氨基水解酶膠囊，可將食物消化后形成的苯丙氨酸轉(zhuǎn)化成苯丙烯酸，使苯丙烯酸未被吸收前即被選擇性清除。苯丙氨酸水平檢測1歲以內(nèi)：每周一次1～12歲：每月兩次12歲以上：每月一次0–3月：40-70mg/kg4–6月：30-50mg/kg7–12月：30–40mg/kg1–3歲：20–40mg/kg4–6歲：15–35mg/kg7–15歲：10–25mg/kg15–18歲：5–15mg/kg成人：5–10mg/kg苯丙氨酸需求水平92%：智力低下73%：小頭畸形12%：先天性心臟病苯丙酮尿癥與懷孕婦女第四節(jié)基因治療基因治療(genetherapy)：運(yùn)用DNA重組技術(shù)設(shè)法修復(fù)患者細(xì)胞中有缺陷的基因，使細(xì)胞恢復(fù)正常功能而達(dá)到治療遺傳病的目的?；蛑委煹牟呗曰蛐拚?genecorrection)：定點(diǎn)導(dǎo)入外源正?；?，代替有缺陷的基因，對(duì)靶細(xì)胞基因組無任何改變。屬于直接治療?；蛱砑?geneaugmentation)：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。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?；蛑委煹幕痉绞缴臣?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。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。基因治療的基本方式外源基因高效正確的表達(dá)外源基因的安全導(dǎo)入基因治療的關(guān)鍵疾病的發(fā)病機(jī)制及相應(yīng)基因的結(jié)構(gòu)功能清楚基因治療的條件已克隆正?；?，且明確該基因表達(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)載體和方法直接注射法目的基因的轉(zhuǎn)移方法物理方法電穿孔法微粒子轟擊法直接注射法目的基因的轉(zhuǎn)移方法物理方法CaCl2共沉淀法化學(xué)方法目的基因的轉(zhuǎn)移方法物理方法膜融合法人工脂質(zhì)體紅細(xì)胞影泡微細(xì)胞原生質(zhì)球化學(xué)方法目的基因的轉(zhuǎn)移方法物理方法受體載體轉(zhuǎn)移法膜融合法化學(xué)方法目的基因的轉(zhuǎn)移方法物理方法

優(yōu)點(diǎn)穩(wěn)定可攜帶大片段外源DNA可選擇特異的靶細(xì)胞無免疫原性膜融合法

&受體載體轉(zhuǎn)移法膜融合法

&受體載體轉(zhuǎn)移法

缺點(diǎn)轉(zhuǎn)染效率較低瞬時(shí)表達(dá)血清抑制同源重組法受體載體轉(zhuǎn)移法膜融合法化學(xué)方法目的基因的轉(zhuǎn)移方法物理方法同源重組法同源重組法(homologousrecombination)是將外源性目的基因定位導(dǎo)入受體細(xì)胞的染色體上，通過與該座位的同源序列交換，使外源性DNA片段取代原位點(diǎn)上的缺陷基因，達(dá)到修復(fù)缺陷基因的目的。同源重組法

XbaIBstIneo13.1Kb

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XbaI16.5Kb7.7KbBstI病毒介導(dǎo)轉(zhuǎn)移法同源重組法受體載體轉(zhuǎn)移法膜融合法化學(xué)方法目的基因的轉(zhuǎn)移方法物理方法病毒介導(dǎo)轉(zhuǎn)移法病毒介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)移(virusmediatedgenetransfer)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。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)100％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)逆轉(zhuǎn)錄病毒(retrovirus)

缺點(diǎn)病毒容量有限(7kb)隨機(jī)插入有致癌作用5’LTRLTR3’U3RU5U3RU5

小鼠白血病病毒(Mo-MLV)gag

pol

env逆轉(zhuǎn)錄病毒載體的構(gòu)建(缺陷型病毒)逆轉(zhuǎn)錄病毒(retrovirus)5’LTRLTR3’U3RU5U3RU5

小鼠白血病病毒(Mo-MLV)逆轉(zhuǎn)錄病毒載體的構(gòu)建(缺陷型病毒)逆轉(zhuǎn)錄病毒(retrovirus)外源目的基因RNA逆轉(zhuǎn)錄病毒載體的包裝逆轉(zhuǎn)錄病毒(retrovirus)

-HelpervirusPackagingcellRNAPackagingproteinVirus

+RecombinantvirusDNA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)胞不整合，減少插入突變的潛在危險(xiǎn)DNA病毒

缺點(diǎn)需反復(fù)給藥具有免疫原性腺病毒(adenovirus)載體的包裝E1E3DNAE3Cell293DNA病毒DNAE3腺病毒(adenovirus)載體的包裝Cell293DNA病毒復(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)無致癌性腺病毒(adenovirus)載體的優(yōu)點(diǎn)DNA病毒靶細(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)操作安全回輸外周血T淋巴細(xì)胞皮膚成纖維細(xì)胞靶細(xì)胞的選擇應(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。反義寡核苷酸技術(shù)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：CaCl2法；細(xì)胞打孔法；逆轉(zhuǎn)錄病毒介導(dǎo)反義寡核苷酸技術(shù)“自殺基因”療法“自殺基因”（suicidegene）所編碼的酶可將一種無害的藥物（前藥物）轉(zhuǎn)化成有毒性的底物，使細(xì)胞DNA不能復(fù)制而死亡?！白詺⒒颉悲煼▎渭儼捳畈《镜男叵汆奏ぜっ?HSV1TK)“自殺基因”療法單純皰疹病毒的胸腺嘧啶激酶(HSV1TK)“自殺基因”療法

單純皰疹病毒的胸腺嘧啶激酶(HSV1TK)

“自殺基因”療法單純皰疹病毒的胸腺嘧啶激酶(HSV1TK)“自殺基因”療法旁觀者效應(yīng)（by-standereffect）多抗藥性基因療法多抗藥性（MDR）基因利用基因重組技術(shù)將已被克隆的多抗藥性基因?qū)朐煅杉?xì)胞，使其衍生的白細(xì)胞對(duì)化療藥物的耐受性增強(qiáng)，從而加大化療藥物劑量或延長化療藥物使用時(shí)間達(dá)到治療腫瘤的目的。多抗藥基因療法

多抗藥性（MDR）基因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”。抑癌基因療法基因替代療法抑癌基因療法基因替代療法抑癌基因療法基因替代療法程序化死亡基因治療的臨床應(yīng)用ADA缺乏癥ADA缺乏癥為AR致死性疾病，患者由于腺苷酸脫氨酶（ADA）缺乏，導(dǎo)致脫氨腺苷酸增多，改變甲基化能力，產(chǎn)生毒性效應(yīng)，使T淋巴細(xì)胞受損，機(jī)體可出現(xiàn)反復(fù)感染等癥狀?；蛑委煹呐R床應(yīng)用ADA缺乏癥FrenchAnderson(NIH)LTRADASV40neoLTRSeptember14,1990Retrovirus(Mo-MLV)ADA:1%

25%AshantideSilva基因治療的臨床應(yīng)用Ashantiwasthefirstpatienttobetreatedwithgenetherapy.Injectionsrepeated7timesinfirst10.5months乙型血友病基因治療的臨床應(yīng)用XR，患者凝血因子Ⅸ缺乏，Ⅸ因子基因定位在Xq26.3～q27.2。臨床表現(xiàn)：易出血，凝血時(shí)間長，輕傷、小手術(shù)后常出血不止。發(fā)病率為1/30000。乙型血友病薛京倫（復(fù)旦大學(xué)）1991，逆轉(zhuǎn)錄病毒基因治療的臨床應(yīng)用LTRFⅨSV40neoLTR導(dǎo)入倉鼠細(xì)胞（CHO）→FⅨ表達(dá)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)導(dǎo)入乙型血友病患者皮膚成纖維細(xì)胞→回植病人皮下→FⅨ表達(dá)，

5%乙型血友病基因治療的臨床應(yīng)用乙型血友病基因治療的臨床應(yīng)用2003，rAAV2-hF.IX重組AAV-２人凝血因子Ⅸ注射液薛京倫（復(fù)旦大學(xué)）1991，逆轉(zhuǎn)錄病毒細(xì)胞因子1984～1987年，淋巴激活的殺傷細(xì)胞(LAK)腫瘤的基因治療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)治療黑色素瘤基因治療的臨床應(yīng)用1992年，HSV-TK和GCV“自殺基因”基因治療的臨床應(yīng)用細(xì)胞因子腫瘤的基因治療腫瘤抑制基因pRB,p53,p16,p21,p27“自殺基因”基因治療的臨床應(yīng)用細(xì)胞因子腫瘤的基因治療臨床方案病例腺相關(guān)病毒41.1%361.1%腺病毒7117.9%43713.3%電穿孔20.5%200.6%基因槍41..0%351.1%皰疹病毒10.3%00脂質(zhì)體7318.4%73522.4%脂質(zhì)體/腺相關(guān)病毒20.5%00脂質(zhì)體/腺病毒10.3%30.1%裸DNA164.0%692.1%Poxvirus266.6%1304.0%逆轉(zhuǎn)錄病毒包裝細(xì)胞205.1%40812.4%逆轉(zhuǎn)錄病毒15839.9%121737.1%逆轉(zhuǎn)錄病毒/基因槍10.3%60.2%RNA轉(zhuǎn)移10.3%300.9%其它轉(zhuǎn)染71.8%1013.1%總計(jì)387100.0%3227100.0%基因治療臨床實(shí)驗(yàn)的載體