昆医分生基因治疗不考试创新.pptVIP

基因治疗与基因诊断 昆明医学院第一附属医院 肿瘤内科主任兼科技教育处 处长 董 坚 硕士 博士生导师 What? is Gene Therapy? Gene therapy is the introduction of genetic material into cells for therapeutic purposes One major goal of gene therapy is to supply cells with healthy copies of missing or flawed genes 基因治疗的发展史及研究概况 1967年Nirenbeg首先提出基因工程可用于人类疾病治疗的设想。 1980年Cline首次将外源基因转导入小鼠获得成功，次年对2名重症β-地中海贫血患者进行治疗，虽未获成功， 1985年美联邦国家卫生研究院(NIH)成立了基因治疗委员会，并于1989年首次批准Arderson等将抗新霉素基因导入黑色素瘤患者的肿瘤侵润淋巴细胞(TIL)作为标记基因。 1990年Blaese将正常人的腺苷脱胺酶基因导入2名腺苷胱氨酸（ADA）缺乏症患者的淋巴细胞获得成功，成为医学史上的重要里程碑。 1991年Szczylik 等在小鼠慢粒白血病模型上，将反义寡核苷酸导入肿瘤细胞，阻断了癌细胞的增殖. 在我国，1991年12月复旦大学遗传研究所与第二军医大学长海医院合作，以携带凝血因子IX基因的反转录病毒作为载体，对两例血友病B患者进行了首次基因治疗。 基因治疗的途径因受体细胞的不同分为两种： ① 生殖细胞基因治疗(germ cell gene therapy)：是将正常外源基因转移到患者的生殖细胞(精细胞、卵细胞及中早期胚胎)中，使子代成为正常的个体。由于此法改变了生殖细胞的遗传物质，影响人类基因构成，并影响到子代的发育，同时涉及一系列的伦理问题，美联邦国家卫生研究院(NIH)目前规定禁止用于人类，仅可用于动物实验研究。 ② 体细胞基因治疗(somatic cell gene therapy)：是指将正常基因转移到体细胞，使之表达基因产物，从而达到治疗目的。由于该疗法只涉及体细胞的遗传改变，而不影响子代，故到目前为止，人类所进行的基因治疗，均为体细胞基因治疗 基因治疗的要求是： ① 向一定的细胞导入治疗基因； ② 输送到细胞核，并整合到DNA的正确位置； ③ 稳定的表达，包括转录、翻译、定位和修饰。 基因治疗的途径 选择靶细胞的原则是： ① 必须较坚固，足以耐受处理，易于由人体分离并便于回输。 ② 具有增殖优势，生命周期长，能存活几个月甚至几年，最好可延续至病人的整个生命期。 ③ 易于受外源性物质的转化。 目前使用较多的是骨髓干细胞、皮肤成纤维细胞、肝细胞、血管内皮细胞和肌细胞等。肿瘤基因治疗常用的靶细胞是肿瘤细胞自身，其次是淋巴细胞和造血干细胞。 基因转染/转导的方法 基因转移方法分三类： ① 化学法：包括磷酸盐沉淀、脂质体(Plasmid-liposome complex)包埋、多聚季铵盐和DEAE-葡萄糖等化学试剂转移。这些方法通过改变细胞膜的通透性或增加DNA与细胞的吸附而实施基因转移。 ② 物理法：包括电穿孔、显微注射、裸露DNA直接注射、颗粒轰击等。物理方法转移的遗传物质，在细胞内易受DNA酶降解，不易稳定地存在于细胞基因中。 ③ 生物法：生物法主要是指病毒介导(以病毒为载体)的基因转移。包括DNA病毒如腺病毒(AV)、腺病毒相关病毒(AAV)、单纯疱疹病毒(HSV)、细小病毒(HI)、痘苗病毒(VV)和RNA病毒即反转录病毒(RV)。 生物传导的方法 基因的整合途径 基因转导的载体 转运载体要求： ① 能够高效转运治疗所需的一个或多个目的基因； ② 载体具有准确的靶向性，无免疫原性，易于生产、提纯； ③ 无致病性，对受者及环境无危害； ④ 使其所携带的基因能按要求准确表达。 理想载体目前仍无法得到。病毒为载体介导的基因转移具有靶向性好、效率高的特点，另外可利用细胞自身机制生产所需要的目的蛋白质，是目前进入临床前期研究的较为理想的载体之一。 目前适用基因治疗的疾病 ⑴ 遗传性疾病，首选单基因缺陷症如镰状细胞病、甲型和乙型血友病、地中海贫血、ADA缺乏所致重症联合免疫缺陷病、嘌呤核苷磷酸化酶PNP缺乏症、遗传性α1-抗胰蛋白酶缺乏症、囊性纤维化等。 ⑵ 免疫缺乏病，如白细胞粘附分子缺陷病、TcR-CD3缺乏症。 ⑶ 肿瘤及恶性血液病，主要适用于基因突变者如膀胱癌、肺癌、乳腺癌、结肠癌、神经母细胞瘤、黑色素瘤、白血病等。 ⑷ 其他疾病如糖尿病、肌营养不良、高血压、某些精神病、AIDS