生物技术与生物疗法.ppt

9.4生物技术与生物疗法,9.4.1 基因治疗,1、概念 传统意义：指目的基因导入靶细胞以后与宿主细胞内的基因重组，成为宿主细胞的一部分，从而可以稳定地遗传下去并达到对疾病进行治疗的目的。 由于技术的进步，近年来采用基因工程技术，即使目的基因和宿主细胞内的基因不发生重组，目的基因也能得到暂时的表达，有时又称其为基因疗法。,基因治疗根据对宿主病变基因采取的措施不同， 可分为基因置换、基因修正、基因修饰和基因失活四大策略。,9.4.1.1 单基因病的基因治疗,遗传性疾病根据其发病机制可分为 ： 染色体病 单基因病 多基因病 线粒体基因病 体细胞遗传病,对于成功进行单基因病的基因治疗来说，必须具备以下条件： 选择合适的疾病 具备该病分子缺陷的知识，深入了解其发病机制 用于治疗的基因（目的基因）已被克隆 克隆基因的有效表达 具有可用于临床前试验的动物模型,到目前为止只有10多种遗传疾病的发病机制了解得比较清楚，也只有少数几种遗传性疾病具有基因治疗的方案。 人类基因组计划（Human genome project,HGP)的实施，将使人们对自身基因的认识达到一个质的飞跃。使人们进一步认识各种基因的生物学功能以及与遗传病之间的关联，认识遗传病的分子缺陷的基本知识，为遗传性疾病的基因治疗奠定基础。,部分单基因遗传病临床基因治疗概况,病名 基因 靶细胞 机构 囊性纤维变性 CFTR 呼吸道上皮细胞 美国国立卫生研究院 SCID ADA 淋巴细胞、CD34+细胞 美国国立卫生研究院 Gaucher 病 葡萄糖脑苷脂酶 CD34+外周血干细胞 美国匹兹堡大学 1-抗胰蛋白 1抗胰蛋白酶 鼻、呼吸道上皮细胞 美国范德比尔特大学 酶缺陷症 Fanconi贫血 FACC CD34+外周血干细胞 美国国立卫生研究院 Hunter综合征 杜糖醛酸2-硫酸酯酶 外周血干细胞 美国密尼苏达大学 慢性肉芽肿病 p47/phox CD34+外周血干细胞 美国国立卫生研究院 血友病B 凝血因子 成纤维细胞 上海复旦大学和长海医院 嘌呤核苷 嘌呤核苷磷酸化酶 外周血淋巴细胞 美国密尼苏达大学 磷酸化酶缺陷 转氨基甲酰 转氨基甲酰鸟氨酸酶 肝脏 美国宾州大学 鸟氨酸酶缺陷 X-连锁SCID 细胞因子共同链 CD34+细胞 美国洛杉矶儿童医院,严重型复合性免疫缺陷症（severe combined immune deficient,SCID)是由于免疫系统的T淋巴细胞和B淋巴细胞功能先天性缺乏而引起的一种遗传病。 该病约有20%是由腺苷脱氨酶（adenosine deaminase,ADA)缺乏引起的常染色体隐性遗传病。 ADA缺陷症是一种常染色体隐性遗传疾病，其基因定位于染色体20q13，cDNA长1533bp，编码362个氨基酸残基。,严重性型复合性免疫缺陷症（SCID）患者只能生活在无菌的空间中。,SCID治疗策略,血友病B(hemophilia,HEMB)是由于凝血因子IX缺乏引起的患者不能凝血，临床上表现为后发性或轻微外伤后出血不止，该病是一种X连锁隐性遗传病。 我国在遗传病的基因治疗方面也开展地比较早。1991年7月，我国开始进行HEMB（血友病B，凝血因子IX突变）的基因治疗。从一批志愿接受基因治疗的HEMB患者中选择了两兄弟（伴性遗传）进行治疗。效果明显，1994年通过卫生部的评审。,血友病患者右膝关节急性出血,9.4.1.2 瘤苗与肿瘤的基因治疗,肿瘤的基因治疗主要采用两种策略： 一、瘤苗治疗策略通过免疫系统杀灭癌细胞，即通过提高癌细胞的免疫原性和（或）调动机体的免疫功能达到杀灭癌细胞的作用。 二、基因失活策略对癌基因或抑癌基因进行修饰纠正，使之回到正常的状态。 基因修饰策略利用正常的抑癌基因替代失活的抑抗癌基因，达到抑制细胞恶性繁殖的目的。,瘤苗与肿瘤治疗,目前的肿瘤疫苗根据其组成分可分为4种： 肿瘤细胞疫苗：即原始的肿瘤疫苗； 肿瘤核酸疫苗：即肿瘤DNA疫苗； 肿瘤肽疫苗：包括用化学合成法合成肿瘤特异的短肽或基因工程方法制备的短肽 ； 肿瘤基因工程疫苗：通过基因工程技术，将目的基因导入受体细胞而制成的瘤苗。,根据肿瘤疫苗的作用机理，可将肿瘤疫苗分成3种类型： 增强肿瘤细胞的免疫原性 提高机体整体抗瘤能力，调动机体的免疫功能 表达产物直接杀伤癌细胞,反义技术与癌基因失活,癌基因是指一类可能导致细胞癌变的基因。癌基因最早是在病毒中发现的，称之为病毒癌基因。 所谓的反义技术则是指天然存在的或人工合成的一类RNA分子，它不能编码蛋白质，但它的核苷酸顺序与某种mRNA可互补配对，所以这种反义RNA可与mRNA结合配对从而干扰mRNA的翻译，使相应的基因不能表达。这种利用反义RNA封闭某个基因（靶基因）的技术就称为反义技术。,抑癌基因与基因修饰,抑癌基因在正常细胞中处于表达状态，它的基因产物起着抑制细胞生长的作用。一旦这种基因突变而丧失功能，将促使细胞生长繁殖。 这类基因突变后必须用正常有功能基因来替代突变了的基因，起抑制细胞生长的作用。,9.4.1.3 自杀基因治疗,自杀基因治疗是一种具有广泛应用前景的基因治疗方法。 “自杀”基因是指它的蛋白质产物能使无毒性的化疗药物前体转变为毒性形式，或者提高靶细胞对化疗药物的敏感性，