基因治疗概论.pptxVIP

第六章 基因治疗概论 ; 随着近代医学的发展,分子生物学的研究和应用已经逐渐进入临床领域.基因治疗是90年代出现的一种新的治疗技术,为现代治疗学开辟了一条新途径.自1990年对一位腺苷脱胺酶缺乏(Adensine deaminase deficiency)引起严重免疫功能低下的患者,应用基因治疗获得成功以后,又有3种疾病取得良好的结果:家族性高胆固醇血症 (Familial hypercholesterolemia)和高雪氏病(Gaucher disease)及囊性纤维化(Cystic fibrosis).目前认为,基因治疗是治疗基因突变性疾病的一项根本措施,同时它也是为非基因突变性疾病提供了一个新的治疗手段. 一．基因治疗的意义 从广义而言,基因治疗是应用基因或基因产物,治疗疾病的一种方法.从狭义而言,基因治疗是将外界的正常基因或治疗基因,通过载体转移到人体的靶细胞,进行基因修饰和表达,改善疾病的一种治疗手段. ? ;;人类又发现另一类基因可抑制肿瘤细胞的恶性增殖即抑癌基因。 1987年Dryja克隆到第一个抑癌基因Rb，该基因编码一种未知功 能的蛋白，该蛋白失活则导致肿瘤发生。1989年人类发现抑癌 基因P53。肿瘤的基本特征是细胞的失控性生长，包括细胞的死 亡（调王）的减少或增殖的增加，即细胞的区分化等多个细胞 生命活动。众多的癌基因和抑癌基因改变与上述细胞的生命活 动异常最终都汇集到细胞周期的调控上来。因此肿瘤又被认为 是细胞周期异常性疾病。20世纪90年代，人们发现了许多与疾 病相关的基因，细胞周期调控因子，凋亡相关基因，血管生长 因子和受体，端粒酶等都是具有重要生物学功能的基因，它们 都参与细胞的增殖与分化的调控及维持正常生命活动，并进一 步明确这些基因的异常改变与肿瘤的发生发展密切相关。肿瘤 的研究已进入基因组学和蛋白组学时代，即分离和鉴定癌细胞 中的所有表达的蛋白质和特异性的标志蛋白。 ;? 癌基因的分類 根据基因产物资细胞内的定位和生物学功能 可将其分为： 生长因子（Hst，扩增----胃癌） 生长因子受体（Neu-EerbB2，扩增——乳腺癌、卵巢癌等） 信号传导分子（K-Ras，点突变----胰腺癌、肺癌、结肠癌） 转录因子（Myc，易位、扩增----淋巴瘤等） 细胞凋亡基因（Bcl-2，染色体易位----B细胞淋巴瘤） 细胞周期蛋白（CYCD1，扩增、易位-----乳腺癌、淋巴瘤等） 等几大类。 这些原癌基因是细胞中的固有基因，正常情况下参与细胞 增殖与分化的调控，只有当基因的结构和功能发生变异并 具有使细胞发生恶性转化的作用，此时的基因称为癌基因。 癌基因蛋白组成细胞内庞大的信号网络，控制细胞的生长、 分化、凋亡、DNA损伤修复、基因转录、表达调控等。 ;? 基因变异方式与原癌基因活化 细胞中活化的原癌基因 被称为癌基因。进一步明确原癌基因在物理、化学即生物的 致癌因素作用下发生改变。原癌基因活化的方式为：点突变、 染色体易位或基因扩增等。实验结果表明，基因变异与肿瘤 的某些生物学特性相关，有待进一步研究。 （1）点突变与癌基因 点突变是导致癌基因活化的主要方式。 人们针对基因的点突变在多聚酶链式反应（PCR）等技术对 Ras、Met、p53、Men等多种癌基因和抑癌基因进行了大量 病例分析，明确了这些基因的点突变是基因变异的重要方式 并与细胞的癌变有关。但是，基因点突变与基因功能改变的 关系等有待进一步研究。 ;(2) DNA扩增与癌基因 基因扩增是癌基因活化的另 一个主要形式,细胞内一些基因通过不明原因复制成 多拷贝,这些多拷贝的DNA以游离形式存在称双微体 (DMS)获再次整合入人染色体形成均染区(HSR),它表 示高度的染色体结构破坏与不稳定性。基因扩增和 过量表达其结果均可影响细胞的正常生理功能。双 微体(DMS)和均染区(HSR)包含数十万碱基对，扩增 量由二十至数百倍，DNA扩增区内一个或多个靶基 因拷贝数和基因表达量因此而增加，这种肿瘤细胞 受生物选择的影响而将扩增的DNA序列维持下来。 因此一些肿瘤细胞DNA的扩增区内可能含有数个 细胞癌基因。 ;（3）染色体重排与癌基因 研究表明，在各种肿瘤都有染色体结构异常， 这种多种肿瘤或细胞系都有的特定染色体改变称为表标志染色体。如淋 巴瘤中染色体第8号和第14号易位、慢性粒细胞白血病中染色体第9号和 第22号易位等。近10年来，通过实体瘤中特殊染色体异常提供的线索已 鉴定出一些新基因，今后会有更多新基因被识别出来。 （4）癌基因甲基化改变 DNA甲基化状态的改变可导致基因结构和功能 的异常，是细胞癌变过程中重要的一步。DNA甲基化具有重要的生物学 意义，它的作用表现在控制