浅谈基因治疗

1、 基因治疗（基因治疗（gene therapy）是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病，以达到治疗目的。也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当的受体细胞中，使外源基因制造的产物能治疗某种疾病。 从广义说，基因治疗还可包括从DNA水平采取的治疗某些疾病的措施和新技术。 1、种系基因疗法、种系基因疗法 在种系基因治疗的情况下，生殖细胞，即精子或卵子，通常依据功能基因被修改整合进入基因组中。因此，这种通过治疗后的改变可以遗传且能传给后代。 许多司法管辖区禁止在人类身上应用这一治疗手段，因为种种技术与伦理问题。二、基因治疗的类型二、基因治疗的类型2、体壁基因治

2、疗、体壁基因治疗(Somatic gene therapy)在体细胞基因治疗的情况下，治疗基因转移到病人的体细胞。任何基因的修改和产生的效果将只体现在接受治疗的病人身上，并不会被病人的子女或后人继承，这主要与体细胞的性质与功能有关。基因治疗的基本方法基因治疗的基本方法基因矫正基因矫正 (gene correction)(gene correction)基因置换基因置换 (gene replacement)(gene replacement)基因增补基因增补 (gene augmentation)(gene augmentation)基因失活基因失活 (gene inactivation) (g

3、ene inactivation) (一)治疗性基因的获得(二)基因载体的选择(三)靶细胞的选择(四)基因转移方法(五)转导细胞的选择鉴定(六)回输体内 三、基本程序三、基本程序：（一）治疗性基因的获得（一）治疗性基因的获得： 应用重组DNA和分子克隆技术结合基因定位研究成果，已有不少基因并将会有更多人类基因被分离和克隆，这是基因治疗的前提。 在当代分子生物技术条件下，一般来说，只要有基因探针和准确的基因定位，任何基因都可被克隆。除此，现在既可人工合成DNA探针，还可用DNA合成仪在体外人工合成基因。 （二）基因载体：（二）基因载体：病毒：病毒：所有的病毒结合到他们的宿主细胞，引入它们的基因物

4、质作为其宿主细胞复制循环的一部分。宿主细胞将执行这些指令并产生更多的病毒副本。反转录病毒：反转录病毒：当反转录病毒感染宿主细胞，其RNA将与一些酶共同作用，即逆转录酶和整合酶，进入细胞。反转录病毒反转录病毒腺病毒：腺病毒：是携带以双链DNA为遗传物质的病毒。感染宿主细胞时，同时也将它们的DNA引入到宿主的DNA分子中。 腺相关病毒腺相关病毒：来自于parvovirus病毒家族，是拥有单链DNA的基因组的小型病毒。 顺式反式作用元件顺式反式作用元件：复制缺陷型载体始终包含一个“传输结构”。它携带那些对基因功能执行相关的基因序列，包装序列，复制和在必要时启动反转录。单纯疱疹病毒单纯疱疹病毒：是一种

5、人类嗜神经病毒。这主要是研究基因在神经系统的传递。非病毒方法非病毒方法裸裸DNA寡核苷酸：寡核苷酸：合成的寡核苷酸的用途是灭活疾病过程有关的基因（三）选择靶细胞的原则（三）选择靶细胞的原则：必须较坚固，足以耐受处理，并易于由人体分离又便于输回体内；具有增殖优势，生命周期长，能存活几月至几年，最后可延续至病人的整个生命期；易于受外源遗传物质的转化；在选用反转录病毒载体时，目的基因表达最好具有组织特异性的细胞。靶细胞主要分为两大类靶细胞主要分为两大类：(1)生殖细胞基因治疗：将正常基因转移到患者的生殖细胞使其发育成正常个体。基因的这种转移一般只能用显微注射，只适用排卵周期短而次数多的动物。 (2)

6、体细胞基因治疗：将正常基因转移到体细胞，理想措施是将外源正常基因导入靶体细胞内染色体特定基因座位，用健康的基因确切地替换异常的基因，使其发挥治疗作用。 1）化学法化学法：将正常基因DNA（及其拷贝）与带电荷物质和磷酸钙、DEAE葡萄糖或与若干脂类混合，形成沉淀的DNA微细颗粒，直接倾入培养基中与细胞接触。由于钙离子有促进DNA透过细胞有作用，某些化合物可扰乱细胞膜，故可将DNA输入细胞内，并整合于受体细胞的基因组中，在适当的条件下，整合基因得以表达，细胞亦可传代。这种方法简单，但效率极低，一般1000100000个细胞中只有一个细胞可结合导入的外源基因。 （四）基因转移方法：（四）基因转移方法

7、：2）物理法物理法：包括电穿孔法和直接显微注射法。电穿孔法电穿孔法：电穿孔法是将细胞置于高压脉冲电场中，通过电击使细胞产生可逆性的穿孔，周围基质中的DNA可渗进细胞，但有时也会使细胞受到严重损伤。显微注射法显微注射法：显微注射是在显微镜直视下，向细胞核内直接注射外源基因。 在动物实验中，应用这种方法将目的基因注入生殖细胞，使之表达而传代，这样的动物就称为转基因动物。3）同源重组法同源重组法：将外源基因定位导入受体细胞的染色体上，在该座位因有同源序列，通过单一或双交换，新基因片段替换有缺陷的片段，达到修正缺陷基因的目的。4）病毒介导基因转移病毒介导基因转移：通过转换方式完成基因转移，即以病毒为载

8、体，将外源目的基因通过基因重组技术，将其组装于病毒上，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。 感染细胞感染细胞（五）转导细胞的选择鉴定：（五）转导细胞的选择鉴定： 标记基因技术 基因缺陷型受体细胞技术 基因共转染技术 分子杂交技术 外源基因表达鉴定方式：静脉注射、肌注、皮下注射、滴鼻等 基因修饰的淋巴细胞以静脉注射的方式回输到血液中；将皮肤成纤维细胞以细胞胶原悬液注射至患者皮下组织；采用自体骨髓移植的方法输入造血细胞；或以导管技术将血管内皮细胞定位输入血管等。 （六）回输体内：（六）回输体内： 基因治疗研究一般要符合下列要求基因治疗研究一般要符合下列要求为已明确了的单基因缺

9、陷疾病；仅限于体细胞；靶细胞的亲缘性和可操作性等；有明显疗效和无或低危害性等；表达水平稳定时程长；必须有动物实验基础。 人类细胞基因治疗的临床实验已经开始。进行基因治疗必须具备下列条件：进行基因治疗必须具备下列条件：选择适当的疾病，并对其发病机理及相应基因的结构功能了解清楚；纠正该病的基因已被克隆，并了解该基因表达与调控的机制与条件；该基因具有适宜的受体细胞并能在体外有效表达；具有安全有效的转移载体和方法，以及可供利用的动物模型。 1991年,我国科学家进行了世界上首例血友病B的基因治疗临床试验,目前已有4名血友病患者接受了基因治疗,治疗后体内IX因子浓度上升,出血症状减轻,取得了安全有效的治疗效果。随后,我国科学家利用胸腺激酶基因治疗恶性脑胶质瘤基因治疗方案获准进入1期临床试验,初步的观察表明,生存期超过1年以上者占55%,其中 1例已超过三年半,至今仍未见肿瘤复发。此外,采用血管内皮生长因子基因治疗外周梗塞性下肢血管病基因治疗方案也已获准进入临床试验。目前,我国已有6个基因治疗方案进入或即将进入临床试验。 基因治疗在中国基因治疗在中国进一步寻找切实有效的基因进一步寻找切实有效的基因精密调控外源基因在人体内的表达