【正文】 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Geics 基因治療 Gene Therapy 溫州醫(yī)學院生命科學院 分子生物學 ? 第六章 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Geics ? 第一節(jié) 基因治療的概念及其策略 ? 第二節(jié) 基因治療的基本程序 ? 第三節(jié) 基因治療的現(xiàn)狀 ? 第四節(jié) 基因治療的靶向性 ? 第五節(jié) 基因治療存在的問題 ? 第六節(jié) 基因治療未來產業(yè)的展望 主要內容 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Geics 狹義概念 將具有正常功能的基因置換或增補患者體內有缺陷的基因，從而達到治療疾病的目的。 廣義概念 將某種遺傳物質轉移到患者細胞內，使其在體內發(fā)揮作用，最終達到治療疾病的目的。 第一節(jié) 基因治療的概念及其策略 一、基因治療（ Gene therapy ）概念 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Geics 基因矯正 基因置換 基因增補 基因失活 “ 自殺基因 ” 的應用 免疫基因治療 耐藥基因治療 特異性細胞殺傷性基因治療 生殖細胞基因治療 第一節(jié) 基因治療的概念及其策略 二、基因治療的總體策略 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Geics （ 1）基因矯正（ gene correction） 對于致病基因中的異常堿基進行精確修復，使其恢復正常功能； （ 2）基因置換（ gene replacement） 用正?；蛟谠惶鎿Q致病基因，使細胞 DNA完全恢復正常狀態(tài)； （ 3）基因增補（ gene augmentation） 將正常基因導入患者體細胞內，使其整合到染色體中一起表達，以補償缺陷基因的功能 ，但致病基因未去除。 第一節(jié) 基因治療的概念及其策略 二、基因治療的總體策略 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Geics （ 4）基因失活（ gene inactivation）： 指將特定的反義核酸導入細胞，通過堿基互補作用與 mRNA結合，阻斷腫瘤細胞中基因的異常表達，以抗腫瘤、抗病毒。 反義 RNA: 干擾 mRNA的互補 RNA。 反義 DNA: 干擾 DNA的互補 DNA. 第一節(jié) 基因治療的概念及其策略 二、基因治療的總體策略 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Geics （ 5） “ 自殺基因 ” 的應用 自殺基因 這種基因導入受體細胞后可產生一種酶，它可將 原無細胞毒性或低毒藥物前體轉化為細胞毒物質，將 細胞受體細胞殺死，這種基因被稱為 “ 自殺基因 ” 。 自殺基因導入腫瘤細胞后，可將腫瘤細胞殺死。 但對正常細胞則無傷害作用。 第一節(jié) 基因治療的概念及其策略 二、基因治療的總體策略 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Geics （ 6）免疫基因治療 將某些細胞因子（ IL GMCSF等）基因導入腫瘤患者體內，以增強患者的抵抗力。 （ 7）耐藥基因治療 在腫瘤化療過程中， 把產生抗藥物毒性的基因導入患者體內，從而使患者能耐受更大劑量的化療。 第一節(jié) 基因治療的概念及其策略 二、基因治療的總體策略 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Geics （ 8）化療保護性基因治療 向正常細胞內導入單相或多相細胞毒性藥物的抗性基因，使正常細胞耐化療藥物的能力大大提高。 （ 9）特異性細胞殺傷性基因治療 利用 DNA重組技術構建以特異性殺傷靶細胞為目標的“ 神奇彈頭 ” （ 10）生殖細胞基因治療 生殖細胞或胚胎干細胞補償性基因治療 第一節(jié) 基因治療的概念及其策略 二、基因治療的總體策略 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Geics 第二節(jié) 基因治療的基本程序 第二節(jié) 基因治療的基本程序 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Geics 在了解疾病發(fā)生的分子機制基礎上，選擇對疾病有治療作用的 特定基因。如對 單基因缺陷遺傳病 ，可用野生型（非突變）基 因即可用于治療； 對于腫瘤 ，最好選擇某些與該類腫瘤密切相關的癌基因或抑癌 基因用于基因治療。 治療性基因獲得的方法很多： 用酶切或探針雜交法從基因組 DNA文庫獲得，從 cDNA文庫 獲取， PCR擴增，人工合成等。 第二節(jié) 基因治療的基本程序 一、目的基因的選擇和制備 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Geics 基因治療關鍵步驟之一，是將治療基因高效轉移入患 者體內、并能調控其適度表達。 常用的載體有兩類： 病毒載體和非病毒載體 。 病毒載體 ：逆轉錄病毒、腺病毒、皰疹病毒、腺相關 病毒、痘苗病毒載體、 HIV病毒載體、桿狀病毒載體等 非病毒載體： 脂質體、分子耦聯(lián)載體、裸露 DNA、染色 體載體、多聚物 ： 與病毒載體的 主要區(qū)別 在于：采用理化方法將治療基 因轉移入患者體內。 第二節(jié) 基因治療的基本程序 二、基因的轉運 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Geics ψ LTR LTR gag pol env 逆轉錄病毒載體 逆轉錄病毒載體的結構 第二節(jié) 基因治療的基本程序 二、基因的轉運 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Geics 在包裝細胞中包裝成假病毒 LTR neu ψ LTR Ampr ori E 第二節(jié) 基因治療的基本程序 二、基因的轉運（逆轉錄病毒載體） Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Geics 逆轉錄病毒載體的特點 （ 1）結構和感染過程與普通逆轉錄病毒相似； （ 2）可使靶細胞變成穩(wěn)定表達目的基因的轉化細胞； （ 3）感染靶細胞后不擴散； （ 4）假病毒感染靶細胞的效率非常高； （ 5）不感染非增殖細胞。 第二節(jié) 基因治療的基本程序 二、基因的轉運（逆轉錄病毒載體） Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Geics 同時也存在一定的缺點 : ① 容量小，只能容納 8～ 10kb的外源基因片段； ②血清補體能使之失活； ③病毒滴度低，低于治療大腫瘤需要的滴度； ④病毒整合到 DNA后，可能引起插入突變和激 活癌基因的可能； ⑤宿主范圍有限，只感染增殖細胞，故在應用 上有一定局限性。 第二節(jié) 基因治療的基本程序 二、基因的轉運（逆轉錄病毒載體） Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Geics 腺病毒載體 結構 E1A E1B E2B E2A E4 E3 L1~L5 第二節(jié) 基因治療的基本程序 二、基因的轉運 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Geics 腺病毒載體 特點 （ 1）宿主范圍廣 （ 2）腺病毒蛋白表達不以宿主增殖為必要條件 （ 3）可獲得高病毒效價 （ 4）重組體非常穩(wěn)定 （ 5）不會引起腫瘤 （ 6）有較高的安全性 （ 7）無包膜，不易被補體滅活，可直接在體內應用 （ 8）不整合入染色體 第二節(jié) 基因治療的基本程序 二、基因的轉運（腺病毒載體） Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Geics 腺病毒載體優(yōu)點 （ 1）能夠進行位點特異性整合 （ 2）無致病性 （ 3）載體結構