遺傳病的治療1課件

遺傳病的治療

第一節(jié)、治療原則遺傳病由于發(fā)病機(jī)制不同，治療方法各不相同。如單基因病中的先代病主要采用內(nèi)科療法；禁其所忌、去其所余、補(bǔ)其所缺；多基因病的發(fā)病由于環(huán)境因素起重要作用，因而藥物、外科手術(shù)治療有一定的療效；而染色體病則無(wú)法根治，僅改善其癥狀都很難，個(gè)別性Chr異常病如K氏綜合癥早期使用睪丸酮有助于癥狀改善，真兩性畸形則可進(jìn)行外科手術(shù)。第二節(jié)、常規(guī)治療原則（傳統(tǒng)）

一、手術(shù)治療（外科治療）即手術(shù)矯正：對(duì)遺傳病所造成的畸形可采用手術(shù)進(jìn)行矯正或修補(bǔ)。例如修補(bǔ)和縫合唇裂、腭裂；矯正先心病、高脂蛋白血癥Ⅱα型患者進(jìn)行回腸—空腸旁路手術(shù)，使腸道中膽固醇吸收減少，使患者體內(nèi)膽固醇水平下降；又如對(duì)多發(fā)性結(jié)腸息肉切除。二、器官和組織移植根據(jù)遺傳病患者受累器官或組織的不同情況，有針對(duì)性地進(jìn)行組織或器官移植是治療某些遺傳病的有效方法。例如①對(duì)重型β地中海貧血和某些遺傳性免疫缺陷患者施行骨髓移植術(shù)；②對(duì)胰島素依賴性糖尿病進(jìn)行胰島素細(xì)胞移植術(shù)；③對(duì)家族性多囊腎、遺傳性腎炎進(jìn)行腎移植（迄今最成功的器官移植）；④對(duì)1-抗胰蛋白酶缺乏患者進(jìn)行肝移植后可使血中1-抗胰蛋白酶達(dá)到正常水平。三、藥物和飲食治療（內(nèi)科治療）癥狀已經(jīng)出現(xiàn)，對(duì)癥治療。（一）、去其所余：因酶促反應(yīng)障礙，導(dǎo)致體內(nèi)貯積過(guò)多的代謝產(chǎn)物，可使用各種理化方法將過(guò)多的毒物排除或抑制其生成，使患者的癥狀得到明顯的改善，稱為去余。

1、應(yīng)用螯合劑：如肝豆?fàn)詈俗冃允且环N銅代謝障礙性疾病，應(yīng)用青霉素胺與銅離子形成螯合物的原理，給患者服用青霉素胺，除去體內(nèi)細(xì)胞堆積的銅離子，又如地中海貧血患者因長(zhǎng)期輸血，易發(fā)生含鐵血黃素沉積癥，使用去鐵胺B與鐵蛋白形成螯合物可去除多余的鐵。

2、應(yīng)用促排泄劑：家族性高膽固醇血癥患者可口服消膽胺治療，消膽胺不被腸道吸收，可結(jié)合腸道中的膽酸排出體外，從而阻止了膽酸的再吸收，并可促使膽固醇更多地轉(zhuǎn)化為膽酸排出體外，使患者血中膽固醇水平降低。3、利用代謝抑制劑

由于酶活性過(guò)高造成的生產(chǎn)過(guò)剩?。嚎捎么x抑制劑抑制酶活性，降低代謝率；如用別嘌呤抑制黃嘌呤氧化酶可減少體內(nèi)尿酸的形成，可用于治療原發(fā)性痛風(fēng)和自毀容貌綜合癥。4、血漿置換和血漿過(guò)濾：

血漿置換法：可除去大量含有毒物的血液，此法主要用于重型高膽固醇血癥、溶酶體累積病等。

血漿過(guò)濾：是將患者的血液引入含有特定的親和劑容器內(nèi)，由于親合劑與血漿中的毒物選擇性地結(jié)合后不能通過(guò)濾器，而使患者的血液得到清理，再將血液重新轉(zhuǎn)入患者體內(nèi)后，獲得療效。第三節(jié)、基因治療

一、概念：運(yùn)用DNA重組技術(shù)，將正?；蛑踩氩∽兗?xì)胞或體C（靶C），關(guān)閉、抑制（或）代替遺傳缺陷的基因的功能，達(dá)到治療遺傳性或獲得性疾病的目的。二、基因治療的原理脫氧核糖核酸（DNA）是遺傳物質(zhì)，基因是DNA分了的片段，表達(dá)產(chǎn)生特異Pr，發(fā)揮正常功能，從而維持生命現(xiàn)象。遺傳病的根源在于基因異常，若對(duì)于異?；蛴枰约m正，就可以使疾病獲得根治，基因治療就是基于這種原理而產(chǎn)生的。三、基因治療的原則（策略）根據(jù)宿主病變的不同，基因治療的原則（策略）也是多種多樣。

1、基因修復(fù)（基因修正）：指原位修復(fù)有缺陷的基因，使其在質(zhì)量上均能得到正常表達(dá)，也就是用正?；蛑脫QChr上的致病基因。

2、基因代替：在體外將正?；蜣D(zhuǎn)移到患者的細(xì)胞，不追求原位置換，只要求治療基因能夠代替致病基因在體內(nèi)表達(dá)出功能正常的Pr，目前基因治療多采用此法。3、基因抑制或（和）基因失活：即導(dǎo)入外源基因去干擾、抑制有害基因的表達(dá)，例如向腫瘤C導(dǎo)入腫瘤抑癌基因（如RB，P53）以抑制癌基因的正常表達(dá)。4、基因增強(qiáng)：指將目的基因?qū)氩∽兗?xì)胞或其他細(xì)胞，目的基因的表達(dá)產(chǎn)物可以補(bǔ)償缺陷細(xì)胞的功能或使原有的功能得到加強(qiáng)，這一方案適應(yīng)隱性單基因遺傳病的治療。四、基因治療的種類：根據(jù)基因轉(zhuǎn)移的靶細(xì)胞或受體細(xì)胞的不同，基因治療可分為體細(xì)胞基因治療和生殖細(xì)胞基因治療。

1、體細(xì)胞基因治療：指將正常的外源基因轉(zhuǎn)移到患者特定的體細(xì)胞中并使其正常高效地表達(dá)，合成患者所缺的某種Pr或酶，從而改善患者癥狀。

程序：從患者體內(nèi)獲取合適的體C作為靶細(xì)胞并在體外導(dǎo)入外源正?；?，再將該正常基因整合到靶C的基因組中使其得到表達(dá)，然后再將該細(xì)胞轉(zhuǎn)回到患者體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)間接治療。

技術(shù)難點(diǎn)：很難將外源的正常基因與患者細(xì)胞基因組中的致病基因原位整合（特定的位點(diǎn)），以替代突變基因，而只能轉(zhuǎn)移到非特定的位置，進(jìn)行隨機(jī)整合，當(dāng)其有效表達(dá)后可彌補(bǔ)異?；虻墓δ?，獲得治療效果。

2、生殖細(xì)胞基因治療：指將正常基因?qū)牖颊叩纳臣?xì)胞，如精、卵C或受精卵，或早期胚胎細(xì)胞中，使這類細(xì)胞中某個(gè)異常基因的功能得以恢復(fù)，最終發(fā)育成正常個(gè)體，這是醫(yī)治遺傳病的理想途徑，雖然已在某些動(dòng)物體內(nèi)獲得成功，但在人類還不成熟。五、基因治療的方法：

基因治療全程包括三方面：①選擇治療基因；②將治療基因通過(guò)一定方式轉(zhuǎn)移到體內(nèi)；③選擇基因治療的靶C。

1、治療基因的選擇（正?；虻闹苽洌?/p>

基因治療是將正?；虼嬷虏』?，以在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生有正常功能的pr為治療目的，因此，只要弄清楚某種疾病的致病基因是什么，就可用做治療性基因；如許多分泌性Pr的生長(zhǎng)因子、多肽類激素、細(xì)胞因子、可溶性受體、以及非分泌性Pr如受體、轉(zhuǎn)錄因子、細(xì)胞周期調(diào)控Pr、原癌基因產(chǎn)物和抑癌因子等，它們的正常基因都可作為治療性基因。2、外源性基因轉(zhuǎn)入（轉(zhuǎn)移）：大分子DNA不能主動(dòng)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，即使進(jìn)入也可能被細(xì)胞內(nèi)的酶水解掉，因此選定治療基因后，將其安全有效地轉(zhuǎn)入細(xì)胞內(nèi)表達(dá)是基因治療的關(guān)鍵。目前轉(zhuǎn)移的方法有兩大類，一類是物理化學(xué)方法（也即非病毒方法），二類是生物學(xué)方法（也即病毒方法），在后面討論。3、基因治療的靶細(xì)胞選擇。

1）原則：基因治療所采用的靶C通常是體細(xì)胞，包括病變組織或正常的免疫功能C，由于目前還不能對(duì)人體200多種體C進(jìn)行體外培養(yǎng)，因此可供選擇的靶C很有限；另一方面，基因治療中的靶C選用應(yīng)該是在體內(nèi)能保持相當(dāng)?shù)膲勖蛘呔哂蟹至涯芰Φ募?xì)胞，這樣才能使被轉(zhuǎn)入的基因能有效地、長(zhǎng)期地發(fā)揮治療作用。2）、靶細(xì)胞類型：（1）造血干細(xì)胞：造血干細(xì)胞是骨髓中具有高度自我更新能力的、能永久重建造血功能的細(xì)胞，同時(shí)它能進(jìn)一步分化為其他血細(xì)胞，并能保持基因組DNA的穩(wěn)定性，造血干細(xì)胞目前是能滿足上述條件最理想的靶C，但由于造血干細(xì)胞在骨髓中含量很低，難以獲是足夠的量用于基因治療。目前人臍帶干血細(xì)胞是造血干細(xì)胞的豐富來(lái)源，它在體外增殖能力強(qiáng)，移植反應(yīng)發(fā)生率低，是替代骨髓造血干C的理想靶C。(2)、皮膚成纖維C皮膚面積大、易采集，可在體外擴(kuò)增培養(yǎng)，易于移植等優(yōu)點(diǎn)，是基因治療有發(fā)展前途的靶C。帶有治療基因的逆轉(zhuǎn)錄病毒載體能高效地感染原代培養(yǎng)的成纖維細(xì)胞,將它再移回受體動(dòng)物時(shí)，治療基因可以穩(wěn)定表達(dá)一段時(shí)間，并通過(guò)血液循環(huán)將表達(dá)的蛋白質(zhì)送到其他組織。(3)、肝細(xì)胞：正常肝細(xì)胞是終末分化C，不能再分裂，主要是針對(duì)肝臟的遺傳病治療。(4)、肌細(xì)胞：將裸露的質(zhì)粒DAN注入肌肉組織，發(fā)現(xiàn)重組在質(zhì)粒DNA上的基因可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月甚至更長(zhǎng)的表達(dá)。這對(duì)于Ducherme肌營(yíng)養(yǎng)不良癥（肥大型肌營(yíng)養(yǎng)不良癥、DMD）是一個(gè)很好治療方案，由于肌細(xì)胞中溶酶體和DNA酶含量低，注入的質(zhì)粒DNA能較長(zhǎng)時(shí)間保留，因此骨骼肌細(xì)胞是基因治療的一個(gè)很好的靶C。六、治療性基因轉(zhuǎn)入細(xì)胞的方法：（基因治療中基因?qū)氲姆椒ǎ?、非病毒導(dǎo)入法（亦稱物理化學(xué)方法）：在顯微鏡直觀下，向C核（肌組織）內(nèi)直接注射外源基因（含有裸露DNA質(zhì)粒），讓其在細(xì)胞核中表達(dá)并向全身釋放表達(dá)Pr產(chǎn)物，表達(dá)時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)數(shù)月甚至一年以上，這種方法一次只能注射一個(gè)C，耗費(fèi)時(shí)間，僅限肌肉組織。1)質(zhì)粒：是細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的染色體以外的DNA分子，是供價(jià)閉合的環(huán)狀DNA分子，即CCCDNA。能獨(dú)立于細(xì)胞的染色質(zhì)DNA而進(jìn)行復(fù)制。2）電穿孔法：利用脈沖電場(chǎng)提高細(xì)胞膜的通透性，使得細(xì)胞膜上形成納米大小的微孔，可將外源DNA轉(zhuǎn)移到細(xì)胞中，但對(duì)細(xì)胞有嚴(yán)重?fù)p傷。3）脂質(zhì)體法：該方法是應(yīng)用人工脂質(zhì)體包圍外源基因，再與細(xì)胞融合，或直接注入病灶組織，使之表達(dá)。4）陽(yáng)離子多聚體陽(yáng)離子聚胺與陰離子DNA形成復(fù)合體，與細(xì)胞表面帶負(fù)電荷的受體結(jié)合，通過(guò)內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞。

2、病毒載體導(dǎo)入法（生物學(xué)法）運(yùn)載體的基本要求：

①可以有效的進(jìn)入靶C

②具有可插入治療基因的較大的空間和篩選標(biāo)志

③具有控制治療基因表達(dá)的順式作用元件。病毒是一種非細(xì)胞形態(tài)的生物體，它具有靶C定向感染性和宿主細(xì)胞寄生性兩大特性。病毒介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移，是以病毒作為治療基因的載體將外源治療基因轉(zhuǎn)入靶C的技術(shù)。即首先將外源的治療基因通過(guò)基因重組技術(shù)組裝到病毒基因組織中，形成重組病毒，再使此病毒感染靶C，從而使治療基因?qū)氚蠧的基因組織中，這是目前最廣泛的基因轉(zhuǎn)移方法，用作載體的病毒分RNA病毒（反轉(zhuǎn)錄）和DNA病毒兩類，其中反轉(zhuǎn)錄病毒應(yīng)用最廣泛。

1）反轉(zhuǎn)錄病毒載體：如莫洛尼鼠白血病病毒（Mo-MLO）

2）腺病毒載體：屬DNA病毒3、反義核酸療法：包括反義RNA技術(shù)和反基因技術(shù)兩種

1）、反義RNA技術(shù)：指人工合成的反義RNA導(dǎo)入靶C與特定的mRNA分子互補(bǔ)，抑制特定的基因的表達(dá)（致病基因）。

2）反基因技術(shù)：指將一段DNA分子導(dǎo)入靶C與DNA雙螺旋分子的特定序列形成三螺旋DNA，以阻止基因的轉(zhuǎn)錄?？傊?，治療基因的導(dǎo)入，很重要的一環(huán)就是載體的選擇，通常用“質(zhì)?！焙汀安《尽弊鳛檫\(yùn)載體。七、基因治療在臨床應(yīng)用（自學(xué)）

1、遺傳病的應(yīng)用1）腺苷胱氨酶（ADA）缺乏癥，AR病2）血友病B、XR病3）囊性纖維化