第十八章遗传疾病的诊断.ppt

“自杀基因”的应用 在某些病毒或细菌中的某基因可产生一种酶，它可将原无细胞毒或低毒药物前体转化为细胞毒物质，将细胞本身杀死，此种基因称为“自杀基因” 免疫基因治疗 免疫基因治疗是把产生抗病毒或肿瘤免疫力的对应与抗原决定族基因导入机体细胞，以达到治疗目的。如细胞因子(cytokine)基因的导入和表达等。 耐药基因治疗 耐药基因治疗是在肿瘤治疗时，为提高机体耐受化疗药物的能力，把产生抗药物毒性的基因导入人体细胞，以使机体耐受更大剂量的化疗。如向骨髓干细胞导入多药抗性基因中的mdr-1。 二、基因治疗的种类 基因治疗根据靶细胞的类型可分为 生殖细胞基因治疗 体细胞基因治疗 基因转移是基因治疗的关键和基础。基因转移的途径有两类： in vivo称为直接活体转移。指将含外源基因的重组病毒、脂质体或裸露的DNA直接导入体内。 ex vivo称为回体转移。指外源基因克隆至一个合适的载体，首先导入体外培养的自体或异体（有特定条件）的细胞，经筛选后将能表达外源基因的受体细胞重新输回受试者体内。 三、基因治疗的方法 目的基因的转移 把外源基因安全有效地转移到靶细胞中，是实现基因治疗的第一个关键步骤。目前基因转移技术有6种类型：物理法（直接注射、电穿孔、微粒子轰击）、化学法 、膜融合法、受体载体转移法、同源重组法和病毒介导转移法。 反转录病毒介导的基因转移 腺病毒介导的基因转移 靶细胞的选择 转基因治疗中的靶细胞选用应该是在体内能保持相当长的寿命或者具有分裂能力的细胞，这样才能使被转入的基因能有效地、长期地发挥“治疗”作用。故干细胞、前体细胞都是理想的转基因治疗靶细胞。 反义寡核苷酸技术 一些遗传病和肿瘤往往是基因突变或过量表达而产生异常的蛋白质所致，如果应用DNA和RNA的碱基互补，可形成同源和异源双链的原理将这些突变基因转录的mRNA（DNA）阻断在翻译（或转录）前，使症状得到改善。即人为的制成反义核酸，使其和mRNA互补结合，阻止其翻译成蛋白质而达到治疗疾病的目的。 下列几种技术可达到治疗的目的： ①反义RNA表达载体。例如，用脂质体载体将含有β珠蛋白基因反义核酸真核表达载体导入β地中海贫血细胞中，结果显示反义RNA能纠正患者培养红细胞β珠蛋白基因异常转录本剪接，增加β地贫患者培养细胞正常β珠蛋白链的生物合成； ②反义RNA（或DNA）的体外微注射，即人工合成或通过噬菌体RNA聚合酶产生靶基因的反义RNA，通过微注射导入细胞达到抑制靶基因mRNA的目的； ③用脂质体运送反义RNA，脂质体是由双磷脂膜包围的水相封闭的水泡，反义RNA溶于其中然后注入体内； ④其他方法如利用CaCl2法或细胞打孔仪、反转录病毒载体等导入反义RNA或DNA。 三链形成寡核苷酸（triplex-forming oligonucleotides，TFO） 是一段DNA或RNA寡核苷酸在DNA 大沟中以Hoogsteen氢键与DNA高嘌呤区结合，形成三链结构。TFO 可与启动子区或结构基因结合而抑制基因转录。Culver等已将TFO导入人的淋巴细胞，纠正腺苷酸脱氨酶缺乏症的基因缺陷，并推测此过程是在细胞内的碱基切除修复系统（NER）参与下完成的。这项策略要求DNA靶位点附近的嘌呤含量丰富，因而限制了该项技术的广泛应用。 核酶与核酶介导的反式剪接 核酶（ribozyme）是由RNA构成的具有催化功能的酶，可以作为基因表达和病毒复制的抑制剂，在肿瘤和HIV感染的基因治疗中有广泛的应用。 RNA干扰（RNA interference，RNAi） 研究表明，意义链和反义链RNA共存抑制基因表达的效率达到单一意义链或反义链RNA的10倍以上，这种双链RNA（dsRNA）介导的转录后基因沉默（post-transcription gene silencing）现象称为RNA干扰。 在深入了解其机制的基础上可应用RNAi建立基因敲除动物，从理论上讲，RNAi技术可望显著抑制致病基因的表达，较传统的基因敲除方法更简单、有效。RNAi技术已普遍应用于基因治疗的研究。 药物靶向治疗 药物靶向治疗（drugs targeting）机制可概括为病毒导向酶的药物前体治疗（virus directed enzyme prodrug therapy，VDEPT），即用反转录病毒载体的外源基因转移到细胞内。 多抗药基因疗法 由于多抗药性（MDR）基因已被克隆，因此人们设想分离患者的造血干细胞，将MDR 基因从体外转导进去，使这种干细胞获得多药耐药性，再回输给患者，使得由此类被修饰的干细胞繁衍的白细胞具有多药耐药性，而肿瘤细胞未获得MDR基因，不具备耐药性或耐药性较差，这