生物技術(shù)與生物療法

生物技術(shù)與生物療法第1頁/共19頁9.4.1基因治療1、概念傳統(tǒng)意義：指目的基因?qū)氚屑?xì)胞以后與宿主細(xì)胞內(nèi)的基因重組，成為宿主細(xì)胞的一部分，從而可以穩(wěn)定地遺傳下去并達(dá)到對(duì)疾病進(jìn)行治療的目的。由于技術(shù)的進(jìn)步，近年來采用基因工程技術(shù)，即使目的基因和宿主細(xì)胞內(nèi)的基因不發(fā)生重組，目的基因也能得到暫時(shí)的表達(dá)，，有時(shí)又稱其為基因療法。第2頁/共19頁基因治療根據(jù)對(duì)宿主病變基因采取的措施不同，可分為基因置換、基因修正、基因修飾和基因失活四大策略。

第3頁/共19頁9.4.1.1單基因病的基因治療遺傳性疾病根據(jù)其發(fā)病機(jī)制可分為：染色體病單基因病多基因病線粒體基因病體細(xì)胞遺傳病第4頁/共19頁對(duì)于成功進(jìn)行單基因病的基因治療來說，必須具備以下條件：選擇合適的疾病具備該病分子缺陷的知識(shí)，深入了解其發(fā)病機(jī)制用于治療的基因（目的基因）已被克隆克隆基因的有效表達(dá)具有可用于臨床前試驗(yàn)的動(dòng)物模型第5頁/共19頁到目前為止只有10多種遺傳疾病的發(fā)病機(jī)制了解得比較清楚，也只有少數(shù)幾種遺傳性疾病具有基因治療的方案。人類基因組計(jì)劃（Humangenomeproject,HGP)的實(shí)施，將使人們對(duì)自身基因的認(rèn)識(shí)達(dá)到一個(gè)質(zhì)的飛躍。使人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)各種基因的生物學(xué)功能以及與遺傳病之間的關(guān)聯(lián)，認(rèn)識(shí)遺傳病的分子缺陷的基本知識(shí)，為遺傳性疾病的基因治療奠定基礎(chǔ)。第6頁/共19頁部分單基因遺傳病臨床基因治療概況

病名基因靶細(xì)胞機(jī)構(gòu)囊性纖維變性CFTR呼吸道上皮細(xì)胞美國國立衛(wèi)生研究院SCIDADA淋巴細(xì)胞、CD34+細(xì)胞美國國立衛(wèi)生研究院Gaucher病葡萄糖腦苷脂酶CD34+外周血干細(xì)胞美國匹茲堡大學(xué)α1-抗胰蛋白α1抗胰蛋白酶鼻、呼吸道上皮細(xì)胞美國范德比爾特大學(xué)酶缺陷癥Fanconi貧血FACCCD34+外周血干細(xì)胞美國國立衛(wèi)生研究院Hunter綜合征杜糖醛酸2-硫酸酯酶外周血干細(xì)胞美國密尼蘇達(dá)大學(xué)慢性肉芽腫病p47/phoxCD34+外周血干細(xì)胞美國國立衛(wèi)生研究院血友病B凝血因子Ⅸ成纖維細(xì)胞上海復(fù)旦大學(xué)和長海醫(yī)院嘌呤核苷嘌呤核苷磷酸化酶外周血淋巴細(xì)胞美國密尼蘇達(dá)大學(xué)磷酸化酶缺陷轉(zhuǎn)氨基甲酰轉(zhuǎn)氨基甲酰鳥氨酸酶肝臟美國賓州大學(xué)鳥氨酸酶缺陷X-連鎖SCID細(xì)胞因子共同γ鏈CD34+細(xì)胞美國洛杉磯兒童醫(yī)院第7頁/共19頁嚴(yán)重型復(fù)合性免疫缺陷癥（severecombinedimmunedeficient,SCID)是由于免疫系統(tǒng)的T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞功能先天性缺乏而引起的一種遺傳病。該病約有20%是由腺苷脫氨酶（adenosinedeaminase,ADA)缺乏引起的常染色體隱性遺傳病。ADA缺陷癥是一種常染色體隱性遺傳疾病，其基因定位于染色體20q13，cDNA長1533bp，編碼362個(gè)氨基酸殘基。第8頁/共19頁嚴(yán)重性型復(fù)合性免疫缺陷癥（SCID）患者——只能生活在無菌的空間中。第9頁/共19頁SCID治療策略第10頁/共19頁血友病B(hemophilia,HEMB)是由于凝血因子IX缺乏引起的患者不能凝血，臨床上表現(xiàn)為后發(fā)性或輕微外傷后出血不止，該病是一種X連鎖隱性遺傳病。我國在遺傳病的基因治療方面也開展地比較早。1991年7月，我國開始進(jìn)行HEMB（血友病B，凝血因子IX突變）的基因治療。從一批志愿接受基因治療的HEMB患者中選擇了兩兄弟（伴性遺傳）進(jìn)行治療。效果明顯，1994年通過衛(wèi)生部的評(píng)審。第11頁/共19頁血友病患者右膝關(guān)節(jié)急性出血第12頁/共19頁9.4.1.2瘤苗與腫瘤的基因治療腫瘤的基因治療主要采用兩種策略：一、瘤苗治療策略——通過免疫系統(tǒng)殺滅癌細(xì)胞，即通過提高癌細(xì)胞的免疫原性和（或）調(diào)動(dòng)機(jī)體的免疫功能達(dá)到殺滅癌細(xì)胞的作用。二、基因失活策略——對(duì)癌基因或抑癌基因進(jìn)行修飾糾正，使之回到正常的狀態(tài)?；蛐揎棽呗浴谜５囊职┗蛱娲Щ畹囊挚拱┗颍_(dá)到抑制細(xì)胞惡性繁殖的目的。第13頁/共19頁瘤苗與腫瘤治療目前的腫瘤疫苗根據(jù)其組成分可分為4種：腫瘤細(xì)胞疫苗：即原始的腫瘤疫苗；腫瘤核酸疫苗：即腫瘤DNA疫苗；腫瘤肽疫苗：包括用化學(xué)合成法合成腫瘤特異的短肽或基因工程方法制備的短肽；腫瘤基因工程疫苗：通過基因工程技術(shù)，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞而制成的瘤苗。

第14頁/共19頁根據(jù)腫瘤疫苗的作用機(jī)理，可將腫瘤疫苗分成3種類型：增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的免疫原性提高機(jī)體整體抗瘤能力，調(diào)動(dòng)機(jī)體的免疫功能表達(dá)產(chǎn)物直接殺傷癌細(xì)胞第15頁/共19頁反義技術(shù)與癌基因失活癌基因是指一類可能導(dǎo)致細(xì)胞癌變的基因。癌基因最早是在病毒中發(fā)現(xiàn)的，稱之為病毒癌基因。所謂的反義技術(shù)則是指天然存在的或人工合成的一類RNA分子，它不能編碼蛋白質(zhì)，但它的核苷酸順序與某種mRNA可互補(bǔ)配對(duì)，所以這種反義RNA可與mRNA結(jié)合配對(duì)從而干擾mRNA的翻譯，使相應(yīng)的基因不能表達(dá)。這種利用反義RNA封閉某個(gè)基因（靶基因）的技術(shù)就稱為反義技術(shù)。第16頁/共19頁抑癌基因與基因修飾

抑癌基因在正常細(xì)胞中處于表達(dá)狀態(tài)，它的基因產(chǎn)物起著抑制細(xì)胞生長的作用。一旦這種基因突變而喪失功能，將促使細(xì)胞生長繁殖。這類基因突變后必須用正常有功能基因來替代突變了的基因，起抑制細(xì)胞生長的作用。第17頁/共19頁9.4.1.3自殺基因治療自殺基因治療是一種具有廣泛應(yīng)用前景的基因治療方法?！白詺ⅰ被蚴侵杆牡鞍踪|(zhì)產(chǎn)物能使無毒性的化療藥物前體轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘孕问?，或者提高靶?xì)胞對(duì)化療藥物