基因療法模板課件

基因療法Genetherapy袁其朋2009.3基因療法袁其朋三、研究進(jìn)展目錄一、基本概念二、主要策略四、治療實(shí)例五、問題與展望三、研究進(jìn)展目錄一、基本概念二、主要策略四、治療實(shí)例五基本概念基因治療（genetherapy）：利用分子生物學(xué)方法，將人的正常基因或有治療作用的基因?qū)氚屑?xì)胞或組織中，以糾正基因的缺陷或者發(fā)揮治療作用。對象：體細(xì)胞生殖細(xì)胞基本概念基因治療（genetherapy）：主要策略和途徑基因置換(genereplacement)基因增補(bǔ)(geneaugmentation)基因失活(geneinactivation)

基因矯正(genecorrection)四種策略：兩種途徑：體外(exvivo)——間接法，回輸法體內(nèi)(invivo)——直接法主要策略和途徑基因置換(genereplacement)基因矯正(genecorrection)將致病基因的突變堿基序列糾正，而正常序列部分予以保留，使突變的致病基因恢復(fù)正常功能?；虺C正(genecorrection)將致病基因的突變基因置換(genereplacement)將致病基因整個(gè)地被有功能的正?；蛩脫Q，使致病基因得到永久更正。但操作難度大，有倫理學(xué)問題?；蛑脫Q(genereplacement)將致病基因整個(gè)基因增補(bǔ)(geneaugmentation)將目的基因?qū)氩∽兗?xì)胞或其它細(xì)胞，目的基因的表達(dá)產(chǎn)物能夠修飾缺陷細(xì)胞的功能，或使原有功能得到加強(qiáng)?；蛟鲅a(bǔ)(geneaugmentation)將目的基因?qū)Щ蚴Щ?geneinactivation)利用反義RNA或RNA干擾等技術(shù)，特異地封閉某些基因表達(dá)的特性，以抑制某些有害基因的表達(dá)。DNADNA

RNARNA

反義RNA

阻斷表達(dá)

基因失活(geneinactivation)利用反義R載體目的基因invivoexvivo靶細(xì)胞基因治療的兩種途徑載體目的基因invivoexvivo靶細(xì)胞基因治療的兩種研究進(jìn)展----腫瘤NISHITANI等將表達(dá)IL-12的質(zhì)粒注射到BALB/c鼠腎癌模型體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)小鼠腫瘤生長受到明顯抑制，而且對再次接種腎癌細(xì)胞引起的腫瘤表現(xiàn)出很強(qiáng)的免疫抑制。Reid等通過肝動(dòng)脈滴注ONYX-015合并5-FU和亞葉酸鈣治療27例早期胃腸癌合并肝轉(zhuǎn)移病人。病人僅出現(xiàn)輕度或中度的流行性感冒樣癥狀。研究進(jìn)展----腫瘤NISHITANI等將表達(dá)IL-12的質(zhì)研究進(jìn)展----艾滋病布魯斯·萊文等人將免疫細(xì)胞從慢性HIV感染者體內(nèi)取出，再在實(shí)驗(yàn)室中將逆轉(zhuǎn)錄病毒科慢病毒注入細(xì)胞中。阻止了HIV的繁殖，并產(chǎn)生了與已存在的艾滋病病毒抗?fàn)幍哪芰?。研究進(jìn)展----艾滋病布魯斯·萊文等人將免疫細(xì)胞從慢性HIV研究進(jìn)展----分子遺傳病Powell等用攜帶FⅧ基因的RV經(jīng)靜脈途徑注入血友病A患者，證實(shí)了RV治療血友病的可行性，但長期性及高效表達(dá)性尚需進(jìn)一步探討。Manno等通過向重型血友病B患者骨骼肌內(nèi)注入攜帶FⅨ基因的AAV2，使患者病情轉(zhuǎn)為輕型，驗(yàn)證了轉(zhuǎn)基因治療血友病的臨床可行性。研究進(jìn)展----分子遺傳病Powell等用攜帶FⅧ基因的RV研究進(jìn)展----心血管疾病單志新等將人VEGF和Angl的重組質(zhì)粒DNA聯(lián)合注射大鼠缺血心肌，證實(shí)VEGF和Angl基因聯(lián)合導(dǎo)入能顯著增強(qiáng)缺血心肌的血管生成和側(cè)枝循環(huán)的形成，改善心功能。Donahue等將抑制性G蛋白轉(zhuǎn)染入豬的房室結(jié)來影響急性房顫心室率。他們發(fā)現(xiàn)一種抑制性G蛋白α亞單位的過表達(dá)，最終在誘發(fā)急性房顫時(shí)心室率下降15％～20％。研究進(jìn)展----心血管疾病單志新等將人VEGF和Angl的研究進(jìn)展----其他日本筑波大學(xué)附屬醫(yī)院，首次用基因療法治療白血病。日本，用高分子材料代替無毒性的病毒作載體，進(jìn)行基因治療實(shí)驗(yàn)獲得成功，這可能有助于提高治療的效果和安全性。美國國家癌癥研究所，通過改變患者的免疫細(xì)胞基因，來識別和攻擊癌細(xì)胞，在首次臨床試驗(yàn)中已治愈了兩名晚期皮膚癌----黑素瘤患者。研究進(jìn)展----其他日本筑波大學(xué)附屬醫(yī)院，首次用基因療法治療研究進(jìn)展----其他抗癌新藥—“重組人p53腺病毒注射液”—世界首個(gè)基因治療藥物在中國誕生。研究進(jìn)展----其他抗癌新藥—“重組人p53腺病毒注射液”研究進(jìn)展----其他中科院劉廷析的研究組與多個(gè)實(shí)驗(yàn)室合作，從5號染色體長臂關(guān)鍵缺失區(qū)內(nèi)的28個(gè)候選腫瘤抑制基因中，篩選并識別出alpha-catenin基因，該基因可能是30多年來一直在尋找的白血病干細(xì)胞腫瘤抑制基因。該成果發(fā)表在國際權(quán)威期刊《自然·醫(yī)學(xué)》(IF:29)上。研究進(jìn)展----其他中科院劉廷析的研究組與多個(gè)實(shí)驗(yàn)室合作，治療實(shí)例----首例基因治療1990.9.14首例基因治療：4歲女孩Ashanthi

重度聯(lián)合免疫缺陷綜合征(SCID)缺乏腺苷脫氨酶(ADA)免疫系統(tǒng)極弱，只能在無菌病房基因治療后免疫系統(tǒng)功能提高了40%以上，經(jīng)過持續(xù)治療，健康狀態(tài)一直良好，已開始讀大學(xué)治療實(shí)例----首例基因治療1990.9.14首例基因治療治療實(shí)例----首例基因治療治療實(shí)例----首例基因治療XR，患者凝血因子Ⅸ缺乏，Ⅸ因子基因定位在Xq26.3~q27.2。臨床表現(xiàn)：易出血，凝血時(shí)間長，輕傷、小手術(shù)后常出血不止。發(fā)病率為1/30000。治療實(shí)例----乙型血友病實(shí)例：我國學(xué)者薛京倫實(shí)施的FⅨ的基因治療。XR，患者凝血因子Ⅸ缺乏，Ⅸ因子基因定位在Xq26.3~q逆轉(zhuǎn)錄病毒載體+FⅨcDNA重組體5`LTRFⅨneoSVPSOLTR3`①導(dǎo)入倉鼠細(xì)胞（CHO）→FⅨ表達(dá)；②導(dǎo)入乙型血友病患者皮膚成纖維細(xì)胞（體外培養(yǎng)）→FⅨ表達(dá)；③1991年，導(dǎo)入乙型血友病患者皮膚成纖維細(xì)胞（體外培養(yǎng)）→回植病人皮下→FⅨ基因表達(dá)，F(xiàn)Ⅸ基表達(dá)水平達(dá)正常人的5%。是我國基因治療成功的例子。逆轉(zhuǎn)錄病毒載體+FⅨcDNA治療實(shí)例---先天性失明美英科研人員首次利用基因療法使遺傳性失明（利伯氏先天性黑蒙）的病人部分恢復(fù)了視力。原本僅能看清他人手部動(dòng)作，治療后可辨別視力表上部分符號。6人中有4人的視力得到明顯改善。治療實(shí)例---先天性失明美英科研人員首次利用基因療法使遺傳性治療實(shí)例---先天性失明以無害的普通感冒病毒為載體，用套管將正常的RPE65基因注入視網(wǎng)膜細(xì)胞內(nèi)。注入基因未轉(zhuǎn)移至其他部位。以前豪沃思要花77秒才能走出一個(gè)光線昏暗、有３扇門的小房間，手術(shù)6個(gè)月后只需14秒。治療實(shí)例---先天性失明以無害的普通感冒病毒為載體，用套管將存在的問題前景廣闊，但問題也不少：外源基因表達(dá)的可控性治療基因過少時(shí)效性問題安全性問題倫理學(xué)問題存在的問題前景廣闊，但問題也不少：外源基因表達(dá)的可控性最理想的可控性是模擬人體內(nèi)基因本身的調(diào)控模式。這是今后長期追求的目標(biāo)。從近期來說，可以期待實(shí)現(xiàn)的是在cDNA水平加上部分內(nèi)含子及調(diào)控元件，應(yīng)用誘導(dǎo)的形式達(dá)到一定程度的可控性。外源基因表達(dá)的可控性最理想的可控性是模擬人體內(nèi)基因本身的調(diào)控治療基因過少目前在已用于臨床實(shí)驗(yàn)的治療基因僅集中于少數(shù)基因。尤其是對大多數(shù)多基因疾病，如腫瘤、高血壓、糖尿病、冠心病、神經(jīng)退行性疾病的致病基因還有待闡明。這將有賴于人基因組計(jì)劃，尤其是功能基因組學(xué)的發(fā)展。治療基因過少目前在已用于臨床實(shí)驗(yàn)的治療基因僅集中于少數(shù)基因。時(shí)效性問題在使用基因治療的方法導(dǎo)入正?；蛑螅粚?dǎo)入的靶細(xì)胞必須是能夠在較長時(shí)間里保持穩(wěn)定功能的活細(xì)胞。然而，用于治療的DNA并不能完全整合到基因組中，很多細(xì)胞特別是癌細(xì)胞也一直處于快速分裂狀態(tài)。這些都使基因治療無法達(dá)到長期的治療效果，需經(jīng)過多輪基因治療。時(shí)效性問題在使用基因治療的方法導(dǎo)入正?；蛑螅粚?dǎo)入的靶細(xì)安全性問題基因治療時(shí)，若目的DNA被整合到錯(cuò)誤位置，可能引發(fā)新的疾病。在治療SCID病人時(shí)，曾因插入性突變導(dǎo)致20人中3人誘發(fā)T細(xì)胞白血病。絕大多數(shù)基因治療中使用了病毒載體。盡管經(jīng)多次改造，但仍然存在著包括細(xì)胞免疫、病毒毒性等很多問題。1999年，腺病毒載體產(chǎn)生嚴(yán)重免疫反應(yīng)，JesseGelsinger成為第一個(gè)因基因治療而死亡的人。安全性問題基因治療時(shí)，若目的DNA被整合到錯(cuò)誤位置，可能引發(fā)倫理學(xué)問題體細(xì)胞基因治療爭議相對較少。生殖細(xì)胞基因治療可能改變正常人的遺傳特征，存在很大爭議。然而