遗传病的治疗课件

1、遗传病的治疗1 第十四章第十四章 遗传病的治疗遗传病的治疗 （treatment of genetic disease） 遗传病的治疗2 随着医学遗传学和分子遗传学的飞速发展随着医学遗传学和分子遗传学的飞速发展 使医学临床诊断和临床检测技术迅速提高，人使医学临床诊断和临床检测技术迅速提高，人 们对人类遗传病的研究已经取得了许多重要成们对人类遗传病的研究已经取得了许多重要成 果。特别是重组果。特别是重组DNADNA技术在医学中的广泛应用，技术在医学中的广泛应用， 遗传病的治疗有了突破性的进展，已从传统的遗传病的治疗有了突破性的进展，已从传统的 手术治疗，饮食疗法，药物疗法等跨入了基因手术治疗，饮

2、食疗法，药物疗法等跨入了基因 治疗，为遗传病根治开辟了广阔的前景。治疗，为遗传病根治开辟了广阔的前景。 遗传病的治疗3 第一节第一节 手术治疗手术治疗 当遗传病发展到已出现各种临床症状尤其当遗传病发展到已出现各种临床症状尤其 是器官组织已出现了损伤，应用外科手术的方是器官组织已出现了损伤，应用外科手术的方 法对病损器官进行切除、修补或替换。可有效法对病损器官进行切除、修补或替换。可有效 地减轻或改善症状。手术疗法主要包括地减轻或改善症状。手术疗法主要包括手术矫手术矫 正正和和器官移植器官移植两方面。两方面。 遗传病的治疗4 一、手术矫正一、手术矫正 外科手术矫正是手术治疗中的主要手段。外科手术

3、矫正是手术治疗中的主要手段。 对遗传病所造成的畸形可用手术进行矫正或修对遗传病所造成的畸形可用手术进行矫正或修 补，例如修补和缝合唇裂、腭裂，矫正先天性补，例如修补和缝合唇裂、腭裂，矫正先天性 心脏畸形及两性畸形等。对某些先天性代谢病心脏畸形及两性畸形等。对某些先天性代谢病 可以手术的方法调整体内某物质的生化水平。可以手术的方法调整体内某物质的生化水平。 遗传病的治疗5 二、器官和组织移植二、器官和组织移植 根据遗传病患者受累器官或组织的不同情根据遗传病患者受累器官或组织的不同情 况，结合免疫学研究与技术的不断深入，免疫况，结合免疫学研究与技术的不断深入，免疫 排斥问题得到控制，有针对性地进行

4、组织或器排斥问题得到控制，有针对性地进行组织或器 官的移植是治疗某些遗传病的有效方法。例如，官的移植是治疗某些遗传病的有效方法。例如， 对家族性多囊肾，遗传性肾炎等进行肾移植，对家族性多囊肾，遗传性肾炎等进行肾移植， 肾移植也是迄今最成功的器官移植。肾移植也是迄今最成功的器官移植。 遗传病的治疗6 第二节第二节 药物治疗药物治疗 对遗传病的药物治疗的原则是对遗传病的药物治疗的原则是“补其所补其所 缺缺”、“去其所余去其所余”，实施过程可分为：，实施过程可分为：出生前出生前 治疗、症状前治疗和现症患者治疗。治疗、症状前治疗和现症患者治疗。 遗传病的治疗7 一、出生前治疗一、出生前治疗 药物治疗可

5、以在胎儿出生前进行，这时可以药物治疗可以在胎儿出生前进行，这时可以 大幅度地减轻胎儿出生后的遗传病症状。例如，大幅度地减轻胎儿出生后的遗传病症状。例如， 产前诊断如确诊羊水中甲基丙二酸含量增高，提产前诊断如确诊羊水中甲基丙二酸含量增高，提 示胎儿可能患甲基丙二酸尿症，该病会造成新生示胎儿可能患甲基丙二酸尿症，该病会造成新生 儿发育迟缓和酸中毒，在出生前和出生后给母体儿发育迟缓和酸中毒，在出生前和出生后给母体 和患儿注射大量的维生素和患儿注射大量的维生素B12B12，能使胎儿或婴儿，能使胎儿或婴儿 得到正常发育。得到正常发育。 遗传病的治疗8 二、症状前治疗二、症状前治疗 对于某些遗传病，采用症

6、状前药物治疗也对于某些遗传病，采用症状前药物治疗也 可以预防遗传病的病症发生而达到治疗的效果。可以预防遗传病的病症发生而达到治疗的效果。 如发现新生儿甲状腺功能低下，可给予甲状腺如发现新生儿甲状腺功能低下，可给予甲状腺 素制剂终生服用，以防止其发生智能和体格发素制剂终生服用，以防止其发生智能和体格发 育障碍。对于苯丙酮尿症、枫糖尿症、同型胱育障碍。对于苯丙酮尿症、枫糖尿症、同型胱 氨酸尿症或半乳糖血症等遗传病，如能通过筛氨酸尿症或半乳糖血症等遗传病，如能通过筛 查在症状出现前做出诊断，及时给予治疗，可查在症状出现前做出诊断，及时给予治疗，可 获得最佳效果。获得最佳效果。 遗传病的治疗9 三、现

7、症患者治疗三、现症患者治疗 若在出生后，当遗传病发展到各种症状已若在出生后，当遗传病发展到各种症状已 经出现，机体器官已经受到损害，这时治疗的经出现，机体器官已经受到损害，这时治疗的 作用就仅限于对症。药物治疗的原则可以概括作用就仅限于对症。药物治疗的原则可以概括 为为“去其所余，补其所缺去其所余，补其所缺”。 遗传病的治疗10 （一）去其所余（一）去其所余 对于一些因酶促反应障碍，导致体内贮积对于一些因酶促反应障碍，导致体内贮积 过多的代谢产物，可使用各种理化方法将过多过多的代谢产物，可使用各种理化方法将过多 的毒物排除或抑制其生成，使患者的症状得到的毒物排除或抑制其生成，使患者的症状得到

8、明显的改善，称为去余。主要方法包括：明显的改善，称为去余。主要方法包括： 1 1应用螯合剂应用螯合剂 2 2应用促排泄剂应用促排泄剂 3 3利用代谢抑制剂利用代谢抑制剂 4 4血浆置换或血浆过滤血浆置换或血浆过滤 5 5平衡清除（平衡清除（equilibrium depletionequilibrium depletion）法）法 遗传病的治疗11 （二）补其所缺（二）补其所缺 对于某些因对于某些因X X染色体畸变所引起的女性疾病，染色体畸变所引起的女性疾病， 可以补充雌激素，使患者的第二性征得到发育，可以补充雌激素，使患者的第二性征得到发育， 也可以改善患者的体格发育。垂体性侏儒患者可也可以

9、改善患者的体格发育。垂体性侏儒患者可 给予生长激素治疗。先天性肾上腺皮质增生症患给予生长激素治疗。先天性肾上腺皮质增生症患 者，可用类固醇激素予以治疗；糖尿病患者注射者，可用类固醇激素予以治疗；糖尿病患者注射 胰岛素等均可使症状得到明显的改善。但这种补胰岛素等均可使症状得到明显的改善。但这种补 充常需终生进行才能维持疗效。充常需终生进行才能维持疗效。 遗传病的治疗12 （三）酶疗法（三）酶疗法 遗传性代谢病通常是由于基因突变造成遗传性代谢病通常是由于基因突变造成 酶的缺失或活性降低，可用酶诱导和酶补充的酶的缺失或活性降低，可用酶诱导和酶补充的 方法进行治疗。方法进行治疗。 1 1酶诱导治疗酶诱

10、导治疗 2 2酶补充疗法酶补充疗法 遗传病的治疗13 （四）维生素疗法（四）维生素疗法 有些遗传代谢病是酶反应辅助因子（如有些遗传代谢病是酶反应辅助因子（如 维生素）合成不足，或者是缺乏的酶与维生素维生素）合成不足，或者是缺乏的酶与维生素 辅助因子的亲和力降低，因此通过给予相应的辅助因子的亲和力降低，因此通过给予相应的 维生素可以纠正代谢异常。例如，叶酸可以治维生素可以纠正代谢异常。例如，叶酸可以治 疗先天性叶酸吸收不良和同型胱氨酸尿症；生疗先天性叶酸吸收不良和同型胱氨酸尿症；生 物素可以用于治疗混合型羧化酶缺乏症和丙酸物素可以用于治疗混合型羧化酶缺乏症和丙酸 血症等。血症等。 遗传病的治疗1

11、4 第三节第三节 饮食疗法饮食疗法 饮食疗法治疗遗传病的原则是禁其所忌，饮食疗法治疗遗传病的原则是禁其所忌， 即对因酶缺乏而造成的底物或中间产物堆积的即对因酶缺乏而造成的底物或中间产物堆积的 患者，制定特殊的食谱或配以药物，以控制底患者，制定特殊的食谱或配以药物，以控制底 物或中间产物的摄入，减少代谢产物的堆积，物或中间产物的摄入，减少代谢产物的堆积， 达到治疗的目的。达到治疗的目的。 遗传病的治疗15 一、产前治疗一、产前治疗 现代医学遗传学技术已经根据系谱分析和产前现代医学遗传学技术已经根据系谱分析和产前 诊断确诊多种遗传病胎儿，有些遗传病可以在其母诊断确诊多种遗传病胎儿，有些遗传病可以在

12、其母 亲怀孕期间就进行饮食治疗，使患儿症状得到改善。亲怀孕期间就进行饮食治疗，使患儿症状得到改善。 例如遗传病饮食治疗第一个获得成功的例子是例如遗传病饮食治疗第一个获得成功的例子是 对患有半乳糖血症风险的胎儿，在孕妇的饮食中限对患有半乳糖血症风险的胎儿，在孕妇的饮食中限 制乳糖和半乳糖的摄入量代以其他的水解蛋白（如制乳糖和半乳糖的摄入量代以其他的水解蛋白（如 大豆水解蛋白），胎儿出生后再禁用人乳和牛乳喂大豆水解蛋白），胎儿出生后再禁用人乳和牛乳喂 养，患儿会得到正常发育。养，患儿会得到正常发育。 遗传病的治疗16 二、现症患者治疗二、现症患者治疗 19531953年，年，BickleBickl

13、e等首次用低苯丙氨酸饮食法治等首次用低苯丙氨酸饮食法治 疗苯丙酮尿症患儿，治疗后患儿体内苯丙氨酸明显减疗苯丙酮尿症患儿，治疗后患儿体内苯丙氨酸明显减 少，症状得到缓解。现在经改良已有商品化的低苯丙少，症状得到缓解。现在经改良已有商品化的低苯丙 氨酸奶粉出售，如果在出生后，立即给患儿服用这种氨酸奶粉出售，如果在出生后，立即给患儿服用这种 奶粉，患儿就不会出现智力低下等症状。随着患儿年奶粉，患儿就不会出现智力低下等症状。随着患儿年 龄的增大，饮食治疗的效果就越来越差，所以要求早龄的增大，饮食治疗的效果就越来越差，所以要求早 诊断，早治疗。目前，针对不同的代谢病已设计出诊断，早治疗。目前，针对不同的

14、代谢病已设计出 100100多种奶粉和食谱。多种奶粉和食谱。 遗传病的治疗17 第四节第四节 基因治疗基因治疗 基因治疗（基因治疗（gene therapygene therapy）是运用重组是运用重组 DNADNA技术，将具有正常基因及其表达所需的序技术，将具有正常基因及其表达所需的序 列导入到病变细胞或体细胞中，以替代或补偿列导入到病变细胞或体细胞中，以替代或补偿 缺陷基因的功能，或抑制基因的过度表达，从缺陷基因的功能，或抑制基因的过度表达，从 而达到治疗遗传性或获得性疾病的目的，而达到治疗遗传性或获得性疾病的目的， 遗传病的治疗18 一、基因治疗的策略一、基因治疗的策略 根据宿主病变的不

15、同，基因治疗的策略也不同，根据宿主病变的不同，基因治疗的策略也不同， 概括起来主要有下列几种：概括起来主要有下列几种： （一）基因修正（一）基因修正 （二）基因替代（二）基因替代 （三）基因增强（三）基因增强 （四）基因抑制和（或）基因失活（四）基因抑制和（或）基因失活 遗传病的治疗19 （一）基因修正（一）基因修正（gene correctiongene correction） 是通过特定的方法如同源重组或靶向突变是通过特定的方法如同源重组或靶向突变 等对突变的等对突变的DNADNA进行原位修复进行原位修复, ,将致病基因的突将致病基因的突 变碱基序列纠正，而正常部分予以保留。但目变碱基序列

16、纠正，而正常部分予以保留。但目 前在技术上还无法做到。因为要在人基因组的前在技术上还无法做到。因为要在人基因组的 某个特异部位上进行重组是一个非常复杂的过某个特异部位上进行重组是一个非常复杂的过 程。然而原位修复的方法无疑是进行基因治疗程。然而原位修复的方法无疑是进行基因治疗 最理想的途径和目的。最理想的途径和目的。 遗传病的治疗20 （二）基因替代（二）基因替代（gene replacementgene replacement） 基因替代指去除整个变异基因，用有功基因替代指去除整个变异基因，用有功 能的正常基因取代之，使致病基因得到永久能的正常基因取代之，使致病基因得到永久 地更正。传统上所

17、谓基因治疗实际上就是指地更正。传统上所谓基因治疗实际上就是指 基因替代疗法，就像外科移植手术一样。基因替代疗法，就像外科移植手术一样。 遗传病的治疗21 （三）基因增强（三）基因增强（gene augmentationgene augmentation） 基因增强指将目的基因导入病变细胞或其基因增强指将目的基因导入病变细胞或其 他细胞，目的基因的表达产物可以补偿缺陷细他细胞，目的基因的表达产物可以补偿缺陷细 胞的功能或使原有的功能得到加强。近十年来胞的功能或使原有的功能得到加强。近十年来 已经发展了许多有效的方法可将目的基因导入已经发展了许多有效的方法可将目的基因导入 真核细胞并获得表达，因而

18、是目前较为成熟的真核细胞并获得表达，因而是目前较为成熟的 方法。这一方案最适宜隐性单基因疾病的治疗。方法。这一方案最适宜隐性单基因疾病的治疗。 遗传病的治疗22 （四）基因抑制和（或）基因失活（四）基因抑制和（或）基因失活 导入外源基因去干扰、抑制有害的基因表达。例导入外源基因去干扰、抑制有害的基因表达。例 如，向肿瘤细胞内导入肿瘤抑制基因（如如，向肿瘤细胞内导入肿瘤抑制基因（如RbRb或或p53p53），）， 以抑制癌基因的异常表达。利用反义技术封闭某些特以抑制癌基因的异常表达。利用反义技术封闭某些特 定基因的表达，以达到抑制有害基因表达的目的。这定基因的表达，以达到抑制有害基因表达的目的。

19、这 一新技术已被广泛用于肿瘤和病毒性疾病（如艾滋病）一新技术已被广泛用于肿瘤和病毒性疾病（如艾滋病） 的基因治疗研究中。的基因治疗研究中。 遗传病的治疗23 二、基因治疗的种类二、基因治疗的种类 基因治疗根据靶细胞的类型可分为：基因治疗根据靶细胞的类型可分为： 生殖细胞基因治疗生殖细胞基因治疗 体细胞基因治疗体细胞基因治疗 从理论上讲，将受精卵早期胚胎细胞作为目标进从理论上讲，将受精卵早期胚胎细胞作为目标进 行生殖细胞的基因治疗是可行的。但由于伦理学障碍和行生殖细胞的基因治疗是可行的。但由于伦理学障碍和 技术上的困难使生殖细胞治疗目前仍为禁区。体细胞基技术上的困难使生殖细胞治疗目前仍为禁区。体

20、细胞基 因治疗只涉及体细胞的遗传转变，不影响下一代，广泛因治疗只涉及体细胞的遗传转变，不影响下一代，广泛 接受作为严重疾病的治疗方法之一，在现代伦理道德上接受作为严重疾病的治疗方法之一，在现代伦理道德上 是可行的。是可行的。 遗传病的治疗24 三、基因治疗的方法三、基因治疗的方法 （一）目的基因的转移（一）目的基因的转移 把外源基因安全有效地转移到靶细胞中，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。目前基因是实现基因治疗的第一个关键步骤。目前基因 转移技术可分为六种类型：转移技术可分为六种类型： 遗传病的治疗25 1.1.物理方法物理方法 直接注射法直接注射法 电穿

21、孔法电穿孔法 微粒子轰击法微粒子轰击法 2.2.化学法化学法 应用磷酸钙沉淀法改变细胞膜透性，以应用磷酸钙沉淀法改变细胞膜透性，以 加强细胞从培养液中摄取外源加强细胞从培养液中摄取外源DNADNA。但此法转。但此法转 移效率低，其成功率约在移效率低，其成功率约在1/1001/1001/10001/1000。 遗传病的治疗26 3.3.膜融合法膜融合法 利用人工脂质体或红细胞影泡、微细胞、利用人工脂质体或红细胞影泡、微细胞、 原生质球等（如人工脂质体）通过与靶细胞融原生质球等（如人工脂质体）通过与靶细胞融 合或直接注射到病灶区，令其内含的外源基因合或直接注射到病灶区，令其内含的外源基因 表达，可

22、达到基因治疗的目的。表达，可达到基因治疗的目的。 遗传病的治疗27 4.4.受体载体转移法受体载体转移法 将含有目的基因的重组质粒和某些细胞表将含有目的基因的重组质粒和某些细胞表 面受体能识别的特异性多肽（配体）形成复合面受体能识别的特异性多肽（配体）形成复合 物，可通过细胞内吞途径达到转移基因的目的，物，可通过细胞内吞途径达到转移基因的目的， 这种方法可使外源基因在活体内导向特异类型这种方法可使外源基因在活体内导向特异类型 的细胞，如可将目的基因和去唾液酸糖蛋白偶的细胞，如可将目的基因和去唾液酸糖蛋白偶 连起来，使肝细胞能特异性的吸入，并在肝细连起来，使肝细胞能特异性的吸入，并在肝细 胞中表

23、达。胞中表达。 遗传病的治疗28 5.5.同源重组法（同源重组法（homologous combinationhomologous combination） 是将外源性目的基因定位或原位修补，导是将外源性目的基因定位或原位修补，导 入的外源基因和染色体上的基因在同源顺序间入的外源基因和染色体上的基因在同源顺序间 发生重组而插入染色体，这样外源基因不是随发生重组而插入染色体，这样外源基因不是随 机地而是专一地整合到靶细胞的特定位点，取机地而是专一地整合到靶细胞的特定位点，取 代原位点上的缺陷基因。代原位点上的缺陷基因。 遗传病的治疗29 6.6.病毒介导转移法病毒介导转移法(viral medi

24、ated (viral mediated gene transfer)gene transfer) 是通过转换方式完成基因转移，即以病毒是通过转换方式完成基因转移，即以病毒 为载体，将外源目的基因通过基因重组技术，为载体，将外源目的基因通过基因重组技术， 组装于病毒上，让这种重组病毒去感染受体宿组装于病毒上，让这种重组病毒去感染受体宿 主细胞，这种病毒称为病毒运载体（主细胞，这种病毒称为病毒运载体（viral viral vectorvector）。目前有两类病毒可以作为载体：）。目前有两类病毒可以作为载体： 遗传病的治疗30 反转录病毒（反转录病毒（retrovirusretrovirus）

25、 反转录病毒虽是反转录病毒虽是RNARNA病毒，但有反转录酶，病毒，但有反转录酶， 可使可使RNARNA转录为转录为DNA,DNA,再整合到细胞基因组。逆再整合到细胞基因组。逆 转录病毒具有以下三个优点：首先是它具有转录病毒具有以下三个优点：首先是它具有 穿透细胞的能力，其转染率可达穿透细胞的能力，其转染率可达100%100%；其次；其次 是宿主范围广，可同时感染大量细胞并长期是宿主范围广，可同时感染大量细胞并长期 停留。停留。 遗传病的治疗31 DNADNA病毒（病毒（DNA virusDNA virus） DNADNA病毒包括腺病毒、病毒包括腺病毒、SV40SV40病毒、牛乳头病毒、牛乳头

26、 瘤病毒、疱疹病毒等。其中腺病毒是近年来倍瘤病毒、疱疹病毒等。其中腺病毒是近年来倍 受关注的受关注的DNADNA病毒，因为它具有插入病毒，因为它具有插入DNADNA较长，较长， 不需要正在分裂的靶细胞，可以原位感染和病不需要正在分裂的靶细胞，可以原位感染和病 毒滴度高等优点，此外，由于腺病毒载体一般毒滴度高等优点，此外，由于腺病毒载体一般 不会整合到宿主的基因组中，从而大大减少了不会整合到宿主的基因组中，从而大大减少了 插入突变的危险。插入突变的危险。 遗传病的治疗32 （二）靶细胞的选择（二）靶细胞的选择 转基因治疗中的靶细胞选用应该是在体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

27、寿命或者具有分裂能力的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、细胞，这样才能使被转入的基因能有效地、 长期地发挥长期地发挥“治疗治疗”作用。因此干细胞、前作用。因此干细胞、前 体细胞都是理想的转基因治疗靶细胞。体细胞都是理想的转基因治疗靶细胞。 遗传病的治疗33 以目前的观点看，骨髓细胞是惟一满足以以目前的观点看，骨髓细胞是惟一满足以 上标准的靶细胞，而骨髓的抽取、体外培养、上标准的靶细胞，而骨髓的抽取、体外培养、 再植入等所涉及的技术都已成熟；另一方面，再植入等所涉及的技术都已成熟；另一方面， 骨髓细胞还构成了许多组织细胞（如单核巨噬骨髓细胞还构成了许多

28、组织细胞（如单核巨噬 细胞）的前体，除了骨髓以外，肝细胞、神经细胞）的前体，除了骨髓以外，肝细胞、神经 细胞、内皮细胞、肌细胞也可作为靶细胞来研细胞、内皮细胞、肌细胞也可作为靶细胞来研 究或实施转基因治疗。究或实施转基因治疗。 遗传病的治疗34 （三）反义寡核苷酸技术（三）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，如果应用表达而产生异常的蛋白质所致，如果应用DNADNA和和 RNARNA的碱基互补，可形成同源和异源双链的原理的碱基互补，可形成同源和异源双链的原理 将这些突变基因转录的将这些突变基因转录的mRNA(DN

29、A)mRNA(DNA)阻断在翻译阻断在翻译 （或转录）前，使症状得到改善。即人为的制（或转录）前，使症状得到改善。即人为的制 成反义核酸，使其和成反义核酸，使其和mRNAmRNA互补结合，阻止其翻互补结合，阻止其翻 译成蛋白质而达到治疗疾病的目的。译成蛋白质而达到治疗疾病的目的。 遗传病的治疗35 （四）三链形成寡核苷酸（四）三链形成寡核苷酸(triplex-forming (triplex-forming oligonucleotides,TFO)oligonucleotides,TFO) 三链形成寡核苷酸是指一段三链形成寡核苷酸是指一段DNADNA或或RNARNA寡核寡核 苷酸在苷酸在DN

30、A DNA 大沟中以、大沟中以、HoogsteenHoogsteen氢键与氢键与DNADNA高高 嘌呤区结合，形成三链结构。嘌呤区结合，形成三链结构。TFO TFO 可与启动子可与启动子 区或结构基因结合而抑制基因转录。区或结构基因结合而抑制基因转录。 这项策略要求这项策略要求DNADNA靶位点附近的嘌呤含量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。丰富，因而限制了该项技术的广泛应用。 遗传病的治疗36 ( (五五) )核酶（核酶（ribozymeribozyme）与核酶介导的反式剪接）与核酶介导的反式剪接 核酶是由核酶是由RNARNA构成的具有催化功能的酶，构成的具有催化功能

31、的酶， 可以作为基因表达和病毒复制的抑制剂，在肿可以作为基因表达和病毒复制的抑制剂，在肿 瘤和瘤和HIVHIV感染的基因治疗中有广泛的应用。感染的基因治疗中有广泛的应用。 遗传病的治疗37 ( (六六) RNA) RNA干扰（干扰（RNA interferenceRNA interference） RNARNA干扰现象于干扰现象于19981998年发现。年发现。FireFire和和 MelloMello等发现等发现RNARNA的意义链和反义链均可抑制基的意义链和反义链均可抑制基 因的表达，设想二者在抑制基因的表达中可能因的表达，设想二者在抑制基因的表达中可能 有累加的功能。研究表明，意义链和反

32、义链有累加的功能。研究表明，意义链和反义链 RNARNA共存抑制基因表达的效率达到单一意义链共存抑制基因表达的效率达到单一意义链 或反义链或反义链RNARNA的的1010倍以上，这种双链倍以上，这种双链RNARNA （dsRNAdsRNA）介导的转录后基因沉墨）介导的转录后基因沉墨(PTGS)(PTGS)现象现象 称为称为RNARNA干扰，简称为干扰，简称为RNAiRNAi。 遗传病的治疗38 （七）（七）“自杀基因自杀基因”疗法疗法 这类治疗方案的原理是将编码某种酶的基这类治疗方案的原理是将编码某种酶的基 因（自杀基因）转染到肿瘤细胞中，然后用药因（自杀基因）转染到肿瘤细胞中，然后用药 物来

33、杀死细胞。这种药物对正常细胞无毒，但物来杀死细胞。这种药物对正常细胞无毒，但 对肿瘤细胞具有选择性杀伤作用，因为导入的对肿瘤细胞具有选择性杀伤作用，因为导入的 “自杀基因自杀基因”所编码的酶使这种药物转化为对所编码的酶使这种药物转化为对 肿瘤有害的物质，使肿瘤细胞肿瘤有害的物质，使肿瘤细胞DNADNA不能复制而不能复制而 死亡。死亡。 遗传病的治疗39 （八）多抗药基因疗法（八）多抗药基因疗法 由于多抗药性（由于多抗药性（MDRMDR）基因已被克隆，因此人）基因已被克隆，因此人 们设想分离患者的造血干细胞，将们设想分离患者的造血干细胞，将MDR MDR 基因从体外基因从体外 转导进去，使这种干

34、细胞获得多药耐药性，再回输转导进去，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，而肿瘤细胞未获得具有多药耐药性，而肿瘤细胞未获得MDRMDR基因，不具基因，不具 备耐药性或耐药性较差，这样在加大化疗剂量或在备耐药性或耐药性较差，这样在加大化疗剂量或在 持续较长时间化疗的情况下，可大量杀死肿瘤细胞持续较长时间化疗的情况下，可大量杀死肿瘤细胞 而白细胞较少受损，以此达到治疗肿瘤的目的。而白细胞较少受损，以此达到治疗肿瘤的目的。 遗传病的治疗40 （九）抑癌基因疗法（九）抑癌基因疗法 野生型抑癌基因的失

35、活和肿瘤的发生密切野生型抑癌基因的失活和肿瘤的发生密切 相关，因此人们设想将正常的野生型抑癌基因相关，因此人们设想将正常的野生型抑癌基因 导入肿瘤细胞以代替和补偿有缺陷的抑癌基因，导入肿瘤细胞以代替和补偿有缺陷的抑癌基因， 从而抑制肿瘤的生长或逆转其表型。这是基因从而抑制肿瘤的生长或逆转其表型。这是基因 添加的一种方式。这方面研究最多的是添加的一种方式。这方面研究最多的是P53P53基基 因。因。 遗传病的治疗41 编码编码 抑制抑制 抑制抑制 野生型野生型p5353基因基因 P53 P53蛋白蛋白P21P21蛋白蛋白 CDK2+cyclinA CDK2+cyclinA 、E G1 SE G1

36、 S p5353基因影响细胞分裂的机制示意图基因影响细胞分裂的机制示意图 遗传病的治疗42 五、基因治疗的临床应用五、基因治疗的临床应用 迄今为止，只有迄今为止，只有2020种遗传病被列为基因治种遗传病被列为基因治 疗的主要对象，其中部分疾病研究已进入了临疗的主要对象，其中部分疾病研究已进入了临 床试验阶段。床试验阶段。 遗传病的治疗43 目前临床试用的基因治疗遗传性疾病目前临床试用的基因治疗遗传性疾病 疾 病传递的基因或产物靶细胞或组织载 体 -抗胰蛋白酶缺乏 症 慢性肉芽肿 囊性纤维化 家族性高胆固醇血 症 范可尼综合征 高雪病 享特综合征 腺苷脱氨酶缺乏引 起的免疫缺陷病 -抗胰蛋白酶

37、P47PHoX 囊性纤维化跨膜调 节蛋白 低密度脂蛋白受体 互补组C基因 葡糖脑苷脂酶 艾杜糖醛酸-2-硫酸 腺苷脱氨酶 呼吸道 骨髓细胞 呼吸道 肝细胞 造血祖细胞 周围血细胞或 造血干细胞 淋巴细胞 淋巴细胞 脂质体 逆转录病毒 腺病毒、脂质 体腺伴随病毒 逆转录病毒 逆转录病毒 逆转录病毒 逆转录病毒 逆转录病毒 遗传病的治疗44 （一）遗传病（一）遗传病 1 1腺苷脱氨酶（腺苷脱氨酶（adenylate deaminaseadenylate deaminase，ADAADA） 缺乏症缺乏症 这是一种这是一种ARAR病，因病，因ADAADA缺乏，致脱氨腺苷缺乏，致脱氨腺苷 酸增多，改变了

38、甲基化的能力，产生毒性反应，酸增多，改变了甲基化的能力，产生毒性反应， 患者患者T T淋巴细胞受损，引起反复感染等症状。淋巴细胞受损，引起反复感染等症状。 遗传病的治疗45 Anderson Anderson等提出了一项关于等提出了一项关于ADAADA缺乏症缺乏症 的临床基因治疗方案，具体内容是：先分离的临床基因治疗方案，具体内容是：先分离 病人外围血病人外围血T T淋巴细胞，在体外培养；在培养淋巴细胞，在体外培养；在培养 时，用时，用IL-2IL-2等促细胞生长因子刺激它生长，等促细胞生长因子刺激它生长， 一旦一旦T T淋巴细胞分裂后就用含正常淋巴细胞分裂后就用含正常ADAADA基因的基因的

39、 逆转录病毒载体逆转录病毒载体LASNLASN导入这种细胞，然后回导入这种细胞，然后回 输病人，以达到用正常的输病人，以达到用正常的ADAADA基因替代有缺陷基因替代有缺陷 的的ADAADA基因的目的，实现基因治疗。基因的目的，实现基因治疗。 遗传病的治疗46 ADA ADA基因治疗中应用的基因治疗中应用的ADAADA转移和表达载体结构转移和表达载体结构 （LASALASA） ADAADA示示ADAADA基因的基因的cDNAcDNA；NEONEO示新霉素抗性基因；示新霉素抗性基因； （A A）n n示多聚腺苷酸；示多聚腺苷酸； + +示包装信号；示包装信号；SVSV示示SV40SV40 启动子

40、和增强子启动子和增强子 遗传病的治疗47 2 2血友病血友病B B 本病是本病是XRXR遗传病，病人因子遗传病，病人因子缺乏，基缺乏，基 因定位于因定位于Xq26.3Xq26.3q27.2q27.2。主要临床特征是易。主要临床特征是易 出血，凝血时间长，外伤后常出血不止。发出血，凝血时间长，外伤后常出血不止。发 病率病率1/31/3万。万。 遗传病的治疗48 我国复旦大学应用逆转录病毒载体转移因我国复旦大学应用逆转录病毒载体转移因 子子基因到培养的中国仓鼠卵巢细胞（基因到培养的中国仓鼠卵巢细胞（CHOCHO） 中，得到了较好的表达。中，得到了较好的表达。19901990年又将该基因转年又将该基

41、因转 移至病人皮肤成纤维细胞中，产生了高滴度有移至病人皮肤成纤维细胞中，产生了高滴度有 凝血活性的因子凝血活性的因子蛋白。蛋白。19911991年又通过上述方年又通过上述方 法，将因子法，将因子基因转入基因转入2 2名患者体外培养的细名患者体外培养的细 胞中，然后回植入病人皮内，已检测到导入体胞中，然后回植入病人皮内，已检测到导入体 内的因子内的因子基因表达产物，病人症状也有所改基因表达产物，病人症状也有所改 善，获得了初步疗效。善，获得了初步疗效。 遗传病的治疗49 遗传病的治疗50 （二）免疫缺陷（二）免疫缺陷 原发性免疫缺陷多有遗传背景，如淋巴细原发性免疫缺陷多有遗传背景，如淋巴细 胞功

42、能协同抗原（胞功能协同抗原（LFA-1LFA-1）缺损是近年来发现的）缺损是近年来发现的 免疫分子缺损，免疫分子缺损，LFA-1LFA-1缺损是一种白细胞粘附分缺损是一种白细胞粘附分 子缺损（子缺损（LADLAD）。）。LFA-1LFA-1存在于淋巴细胞，单核存在于淋巴细胞，单核 细胞及粒细胞表面，由细胞及粒细胞表面，由、链以非共价键连链以非共价键连 接而成。接而成。LFA-1LFA-1缺损是缺损是链基因突变所致。链基因突变所致。 遗传病的治疗51 （三）肿瘤的基因治疗（三）肿瘤的基因治疗 对肿瘤的基因治疗分为对宿主细胞的修饰对肿瘤的基因治疗分为对宿主细胞的修饰 和对肿瘤细胞的修饰。对宿主细胞

43、的修饰包括和对肿瘤细胞的修饰。对宿主细胞的修饰包括 将一些对细胞毒药物有抗性的基因转移至造将一些对细胞毒药物有抗性的基因转移至造 血前体细胞以降低治疗药物对骨髓的毒性血前体细胞以降低治疗药物对骨髓的毒性, ,这样这样 就可以用高剂量的药物杀伤肿瘤细胞而不破坏就可以用高剂量的药物杀伤肿瘤细胞而不破坏 骨髓细胞。骨髓细胞。 遗传病的治疗52 （四）艾滋病的基因治疗（四）艾滋病的基因治疗 艾滋病是由艾滋病是由HIVHIV感染引起的。感染引起的。HIVHIV是一反是一反 转变病毒，与靶细胞膜上的转变病毒，与靶细胞膜上的CD4CD4分子结合后进分子结合后进 入细胞，入细胞，HIVHIV基因组基因组RNARNA在反转录酶的作用下，在反转录酶的作用下， 反转录成反转录成cDNAcDNA，然后整合至宿主染色体。，然后整合至宿主染色体。 遗传病的