基因治疗与免疫治疗讲稿.ppt

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1、基因治疗与免疫治疗第一页，讲稿共三十四页哦一、基因治疗一、基因治疗(一一)基因治疗的概述基因治疗的概述基基基基因因因因突突突突变变变变实实实实际际际际上上上上就就就就是是是是DNADNA分分子子中中核核苷苷酸酸种种类类、数数量量和顺序的改变，导致遗传信息的改变而致病。和顺序的改变，导致遗传信息的改变而致病。由由于于癌癌变变及及及及遗遗遗遗传传传传性性性性疾疾疾疾病病病病等等是是因因体体内内某某种种基基因因缺缺乏乏、缺缺陷陷或或突突变变引引起起的的，因因此此对对这这种种基基因因进进行行替替代代、修修复复和和增增补补，就就就就能能能能治治治治疗疗疗疗这这这这些些些些疾疾疾疾病病病病，从从从从而而而

2、而控控控控制制制制这这这这些些些些疾疾疾疾病病病病的的的的发生，故称基因治疗。发生，故称基因治疗。发生，故称基因治疗。发生，故称基因治疗。第二页，讲稿共三十四页哦分子外科分子外科第三页，讲稿共三十四页哦1.1.靶细胞和目的基因靶细胞和目的基因靶细胞靶细胞靶细胞靶细胞：人体：人体骨髓干细胞骨髓干细胞骨髓干细胞骨髓干细胞、淋巴细胞、血管内皮细胞和、淋巴细胞、血管内皮细胞和、淋巴细胞、血管内皮细胞和、淋巴细胞、血管内皮细胞和成纤维细胞等成纤维细胞等成纤维细胞等成纤维细胞等；目的基因目的基因：是能弥补、替代缺损基因的外源性正常：是能弥补、替代缺损基因的外源性正常基因，将目的基因引入靶细胞内，进行基因重

3、组，取基因，将目的基因引入靶细胞内，进行基因重组，取代突变基因。代突变基因。第四页，讲稿共三十四页哦2.2.基因转移的载体基因转移的载体 腺病毒载体腺病毒载体腺病毒是一种双链腺病毒是一种双链DNA无包膜病毒，基因组无包膜病毒，基因组 DNA约约约约36Kb36Kb，可编码，可编码，可编码，可编码1414种蛋白质。种蛋白质。对人类安全；转染效率高；对人类安全；转染效率高；DNA不整合到宿主细胞染不整合到宿主细胞染不整合到宿主细胞染不整合到宿主细胞染色体中；容易制备、纯化和浓缩；容量较大。色体中；容易制备、纯化和浓缩；容量较大。色体中；容易制备、纯化和浓缩；容量较大。色体中；容易制备、纯化和浓缩；

4、容量较大。第五页，讲稿共三十四页哦3.基因转移的方式基因转移的方式间接体内间接体内间接体内间接体内(回体法回体法)()(ex vivo)就就就就是是是是将将将将靶靶靶靶细细细细胞胞胞胞由由由由患患患患者者者者体体体体内内内内取取取取出出出出，于于于于体体体体外外外外完完完完成成成成基基基基因因因因转转转转移移移移后后后后再再再再回回回回输输输输患患患患者者者者体体体体内，此种方法的优点为靶细胞明确、转染效率高；内，此种方法的优点为靶细胞明确、转染效率高；内，此种方法的优点为靶细胞明确、转染效率高；内，此种方法的优点为靶细胞明确、转染效率高；直接体内法直接体内法直接体内法直接体内法(in viv

5、o)将将将将目目目目的的的的基基基基因因因因插插插插入入入入载载载载体体体体，经经经经修修修修饰饰饰饰后后后后直直直直接接接接注注注注入入入入肿肿肿肿瘤瘤瘤瘤部部部部位位位位或或或或通通通通过过过过血血血血液液液液循循循循环环环环注注注注入入入入体体体体内内内内，在在在在体体体体内内内内完完完完成成成成向向向向靶靶靶靶细细细细胞胞胞胞的的的的基基基基因因因因转转转转移移移移，具具具具有有有有一一一一定定定定盲盲盲盲目目目目性性性性，转染效率低，但较前者简便、费用低转染效率低，但较前者简便、费用低转染效率低，但较前者简便、费用低转染效率低，但较前者简便、费用低。第六页，讲稿共三十四页哦ADAAD

6、AADAADA基因突变基因突变基因突变基因突变（常染色体隐性遗传）（常染色体隐性遗传）（常染色体隐性遗传）（常染色体隐性遗传）引起免疫缺陷引起免疫缺陷引起免疫缺陷引起免疫缺陷AMPAMPIMPIMP肌苷肌苷肌苷肌苷腺苷腺苷腺苷腺苷ADAADA腺苷腺苷腺苷腺苷 脱氧腺苷脱氧腺苷脱氧腺苷脱氧腺苷dAMPdAMPdADPdADPdATPdATP抑制核苷酸还原酶抑制核苷酸还原酶抑制核苷酸还原酶抑制核苷酸还原酶T T、B B 细胞增殖障碍细胞增殖障碍细胞增殖障碍细胞增殖障碍腺苷脱氨酶腺苷脱氨酶(adenosine deaminase,ADA)重度联合免疫缺陷症（重度联合免疫缺陷症（重度联合免疫缺陷症（重

7、度联合免疫缺陷症（Severe evere Combinedombined ImmunommunoDeficiencyeficiency ）TheThe first case for gene therapy in the world is case for gene therapy in the world is SCIDSCID第七页，讲稿共三十四页哦第八页，讲稿共三十四页哦编码对肿瘤细胞无害的编码对肿瘤细胞无害的酶类酶类(+相应的原药相应的原药)1.自杀基因自杀基因(suicide gene)TNF:能下调多种耐药性基因能下调多种耐药性基因(mdr)的表达，从而使肿瘤细的表达，从而使肿瘤

8、细胞发生化学致敏作用胞发生化学致敏作用(chemosensitization)。单纯疱疹病毒胸苷激酶单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-tkHSV-tk)基因基因细菌胞嘧啶脱氨酶基因细菌胞嘧啶脱氨酶基因(CD)(二二)癌症的基因治疗癌症的基因治疗第九页，讲稿共三十四页哦Prodrug(nontoxic)Prodrug(nontoxic)expressiongenesuicide gene therapy第十页，讲稿共三十四页哦2.免疫基因治疗免疫基因治疗肿肿肿肿瘤瘤瘤瘤免免免免疫疫疫疫机机机机制制制制第十一页，讲稿共三十四页哦将某些细胞因子的基因转染到机体免疫细胞将某些细胞因子的基因转染到机体免疫细

9、胞将某些细胞因子的基因转染到机体免疫细胞将某些细胞因子的基因转染到机体免疫细胞(如如如如TILTIL、LAKLAK细胞细胞细胞细胞及细胞毒淋巴细胞及细胞毒淋巴细胞及细胞毒淋巴细胞及细胞毒淋巴细胞)中。中。中。中。将一些与免疫识别有关的基因将一些与免疫识别有关的基因将一些与免疫识别有关的基因将一些与免疫识别有关的基因(如如如如HLAHLA、B7B7等等等等)转染到体外培养转染到体外培养转染到体外培养转染到体外培养的肿瘤细胞，经照射后再植入肿瘤患者体内；或者将表达的肿瘤细胞，经照射后再植入肿瘤患者体内；或者将表达的肿瘤细胞，经照射后再植入肿瘤患者体内；或者将表达的肿瘤细胞，经照射后再植入肿瘤患者体

10、内；或者将表达HLAHLA、B7B7的病毒载体或质粒的病毒载体或质粒的病毒载体或质粒的病毒载体或质粒DNADNA与脂质体复合物直接注射到瘤体内。与脂质体复合物直接注射到瘤体内。与脂质体复合物直接注射到瘤体内。与脂质体复合物直接注射到瘤体内。制备肿瘤制备肿瘤制备肿瘤制备肿瘤DNADNA瘤苗，癌胚抗原瘤苗，癌胚抗原瘤苗，癌胚抗原瘤苗，癌胚抗原(CEACEA)制备的肿瘤制备的肿瘤制备的肿瘤制备的肿瘤DNADNA瘤苗。瘤苗。瘤苗。瘤苗。第十二页，讲稿共三十四页哦第十三页，讲稿共三十四页哦(1)(1)抑癌基因的导入抑癌基因的导入 3.肿瘤抑制基因肿瘤抑制基因 19901990年年年年BakerBaker

11、等首先观察到等首先观察到等首先观察到等首先观察到p53p53。(2)(2)癌基因的反义核酸导入治疗癌基因的反义核酸导入治疗针针针针对对对对癌癌癌癌细细细细胞胞胞胞癌癌癌癌基基基基因因因因异异异异常常常常活活活活化化化化而而而而设设设设计计计计的的的的反反反反义义义义核核核核酸酸酸酸技技技技术术术术可可可可有有有有效效效效调调调调节节节节肿瘤细胞中基因表达肿瘤细胞中基因表达肿瘤细胞中基因表达肿瘤细胞中基因表达 A.A.质粒载体或病毒载体质粒载体或病毒载体质粒载体或病毒载体质粒载体或病毒载体细胞内转录出反义细胞内转录出反义细胞内转录出反义细胞内转录出反义RNARNA；B.B.体外人工合成反义寡核苷

12、酸体外人工合成反义寡核苷酸体外人工合成反义寡核苷酸体外人工合成反义寡核苷酸。第十四页，讲稿共三十四页哦血管生成抑制剂血管生成抑制剂血管生成抑制剂血管生成抑制剂AngiostatinAngiostatin和和Endostatin 4.抗肿瘤血管形成基因治疗抗肿瘤血管形成基因治疗(1)(1)(1)(1)针对血管形成生长因子及其受体的基因治疗；针对血管形成生长因子及其受体的基因治疗；针对血管形成生长因子及其受体的基因治疗；针对血管形成生长因子及其受体的基因治疗；(2)(2)(2)(2)血管形成抑制因子基因血管形成抑制因子基因血管形成抑制因子基因血管形成抑制因子基因治疗；治疗；治疗；治疗；(3)(3)

13、(3)(3)针对肿瘤血管内皮细胞的针对肿瘤血管内皮细胞的针对肿瘤血管内皮细胞的针对肿瘤血管内皮细胞的自杀基因治疗。自杀基因治疗。自杀基因治疗。自杀基因治疗。第十五页，讲稿共三十四页哦(三三)自身免疫病的基因治疗自身免疫病的基因治疗治疗原则治疗原则治疗原则治疗原则:对自身反对自身反对自身反对自身反应性记忆应性记忆应性记忆应性记忆T T细胞和自细胞和自细胞和自细胞和自身免疫靶细胞进行基因身免疫靶细胞进行基因身免疫靶细胞进行基因身免疫靶细胞进行基因修饰，使之产生免疫调修饰，使之产生免疫调修饰，使之产生免疫调修饰，使之产生免疫调节性细胞因子和再生性节性细胞因子和再生性节性细胞因子和再生性节性细胞因子和

14、再生性生长因子，用于治疗自生长因子，用于治疗自生长因子，用于治疗自生长因子，用于治疗自身免疫病。身免疫病。身免疫病。身免疫病。Th1Th2Th0IFN-、IL-2TNF IL-4IL-10 促炎症细胞因子促炎症细胞因子促炎症细胞因子促炎症细胞因子 抗炎细胞因子抗炎细胞因子抗炎细胞因子抗炎细胞因子 器官特异性器官特异性器官特异性器官特异性AIDAID第十六页，讲稿共三十四页哦1.靶组织基因治疗靶组织基因治疗(target tissue gene therapy)靶细胞：靶细胞：IDDM的胰岛的胰岛 细胞；细胞；细胞；细胞；多发性硬化症中产生髓磷脂的少突胶质细胞；多发性硬化症中产生髓磷脂的少突胶质

15、细胞；多发性硬化症中产生髓磷脂的少突胶质细胞；多发性硬化症中产生髓磷脂的少突胶质细胞；类风湿性关节炎中的滑膜细胞。类风湿性关节炎中的滑膜细胞。类风湿性关节炎中的滑膜细胞。类风湿性关节炎中的滑膜细胞。2.T细胞介导基因治疗细胞介导基因治疗再生性基因治疗再生性基因治疗 自身免疫靶细胞和自身反应性自身免疫靶细胞和自身反应性自身免疫靶细胞和自身反应性自身免疫靶细胞和自身反应性T T细胞尚可因基因修饰而产生治细胞尚可因基因修饰而产生治细胞尚可因基因修饰而产生治细胞尚可因基因修饰而产生治疗性的转基因生长因子。疗性的转基因生长因子。疗性的转基因生长因子。疗性的转基因生长因子。第十七页，讲稿共三十四页哦EAE

16、Th1MS:multiple sclerosisTh2注入注入Th2Th2细胞细胞 髓鞘蛋白脂质蛋白髓鞘蛋白脂质蛋白髓鞘蛋白脂质蛋白髓鞘蛋白脂质蛋白(proteolipid proteolipid potein,PLPpotein,PLP)第十八页，讲稿共三十四页哦EAETh1IL-10TransfectionTh1PLP抑制抑制EAE T T T T细胞基因修饰细胞基因修饰 IL-2IL-2启动子启动子启动子启动子第十九页，讲稿共三十四页哦3.3.全身性体内基因传导全身性体内基因传导体内基因传导法为直接将带有治疗基因的载体注射体内。体内基因传导法为直接将带有治疗基因的载体注射体内。体内基因传

17、导法为直接将带有治疗基因的载体注射体内。体内基因传导法为直接将带有治疗基因的载体注射体内。静脉或肌肉注射，或者植入包被有经过基因修饰的异质性静脉或肌肉注射，或者植入包被有经过基因修饰的异质性静脉或肌肉注射，或者植入包被有经过基因修饰的异质性静脉或肌肉注射，或者植入包被有经过基因修饰的异质性细胞。细胞。细胞。细胞。特点特点特点特点：在所有的关节及对类风湿关节炎关节外特征具有感受：在所有的关节及对类风湿关节炎关节外特征具有感受：在所有的关节及对类风湿关节炎关节外特征具有感受：在所有的关节及对类风湿关节炎关节外特征具有感受性的器官内，都可获得一定浓度的治疗性蛋白质；性的器官内，都可获得一定浓度的治疗

18、性蛋白质；性的器官内，都可获得一定浓度的治疗性蛋白质；性的器官内，都可获得一定浓度的治疗性蛋白质；缺点缺点缺点缺点：其产生与细胞因子全身表达有关的不良反应。：其产生与细胞因子全身表达有关的不良反应。：其产生与细胞因子全身表达有关的不良反应。：其产生与细胞因子全身表达有关的不良反应。第二十页，讲稿共三十四页哦4.局部基因转导局部基因转导类风湿性关节炎类风湿性关节炎 载载载载体体体体的的的的关关关关节节节节内内内内注注注注射射射射便便便便于于于于接接接接近近近近至至至至类类类类风风风风湿湿湿湿关关关关节节节节炎炎炎炎中中中中的的的的破破破破坏坏坏坏过过过过程程程程，故故故故能能能能使使使使鼠鼠鼠鼠

19、滑滑滑滑膜膜膜膜细细细细胞胞胞胞在在在在应应应应用用用用含含含含有有有有TNF-RTNF-R基基基基因因因因的的的的腺腺腺腺病病病病毒毒毒毒载载载载体体体体的的的的实实实实验验验验中中中中发发发发生生生生有有有有效的转导。效的转导。效的转导。效的转导。将反义核苷酸转导至关节，抑制滑膜细胞产生促炎症细胞因将反义核苷酸转导至关节，抑制滑膜细胞产生促炎症细胞因将反义核苷酸转导至关节，抑制滑膜细胞产生促炎症细胞因将反义核苷酸转导至关节，抑制滑膜细胞产生促炎症细胞因子。子。子。子。第二十一页，讲稿共三十四页哦二、抗体的免疫学治疗二、抗体的免疫学治疗(一一)单克隆抗体单克隆抗体1975年，年，年，年，KK

20、 hler和和MilsteinMilstein杂交瘤细胞杂交瘤细胞杂交瘤细胞杂交瘤细胞 A.A.检测抗原；检测抗原；B.制备生物导弹；制备生物导弹；C.用于防治器官移植排斥反应。用于防治器官移植排斥反应。用于防治器官移植排斥反应。用于防治器官移植排斥反应。第二十二页，讲稿共三十四页哦第二十三页，讲稿共三十四页哦TUMORCELL-S-S-Fab-S-S-单克隆抗体单克隆抗体 as vehicles to target免疫毒素免疫毒素(植物和细菌植物和细菌)同位素同位素(I131,I125,In111)抗体导向化学疗法抗体导向化学疗法(甲氨喋呤甲氨喋呤,长春新碱长春新碱,阿霉素阿霉素)裂解前体药

21、物的酶裂解前体药物的酶第二十四页，讲稿共三十四页哦(二二)双向特异性抗体双向特异性抗体的免疫治疗作用的免疫治疗作用第二十五页，讲稿共三十四页哦激活分子激活分子 靶分子靶分子 CDCD分子分子分子分子受体受体受体受体肿瘤抗原肿瘤抗原肿瘤抗原肿瘤抗原病原菌抗原病原菌抗原病原菌抗原病原菌抗原12第二十六页，讲稿共三十四页哦第二十七页，讲稿共三十四页哦1.BsAb治疗的效应分子治疗的效应分子Human NK cellCD2CD2CD16CD16FcFc RIIIRIIICD69CD69NKNK细胞细胞细胞细胞Target cellTarget cell第二十八页，讲稿共三十四页哦NK CellTarg

22、et cell第二十九页，讲稿共三十四页哦2.BsAb治疗的靶分子治疗的靶分子肿瘤表面的特异性肿瘤抗原或血管内皮细胞抗原等。肿瘤表面的特异性肿瘤抗原或血管内皮细胞抗原等。第三十页，讲稿共三十四页哦(三三)天然抗天然抗Gal抗体增强自体肿瘤免疫原性的作用抗体增强自体肿瘤免疫原性的作用 1.TAA1.TAA免疫原性的增强免疫原性的增强 用自身肿瘤细胞免疫病人，成效较少，为什么？用自身肿瘤细胞免疫病人，成效较少，为什么？用自身肿瘤细胞免疫病人，成效较少，为什么？用自身肿瘤细胞免疫病人，成效较少，为什么？TAATAA的的的的免疫原性免疫原性免疫原性免疫原性较弱和较弱和较弱和较弱和APCAPC摄取的肿瘤

23、细胞膜摄取的肿瘤细胞膜摄取的肿瘤细胞膜摄取的肿瘤细胞膜不够。不够。不够。不够。使使使使肿肿肿肿瘤瘤瘤瘤细细细细胞胞胞胞膜膜膜膜与与与与IgGIgG形形形形成成成成免免免免疫疫疫疫复复复复合合合合物物物物，可可可可以以以以通通通通过过过过复复复复合合合合IgGIgG的的的的FcFc段段段段与与与与APCAPC上的上的上的上的FcFc R R结合，促进吞噬肿瘤细胞膜。结合，促进吞噬肿瘤细胞膜。结合，促进吞噬肿瘤细胞膜。结合，促进吞噬肿瘤细胞膜。天然存在针对天然存在针对天然存在针对天然存在针对 -1,3-1,3半乳糖酣半乳糖酣半乳糖酣半乳糖酣(-1,3-1,3-gal-gal)表位的抗体与免疫的肿表

24、位的抗体与免疫的肿表位的抗体与免疫的肿表位的抗体与免疫的肿瘤细胞膜形成瘤细胞膜形成瘤细胞膜形成瘤细胞膜形成免疫复合物免疫复合物免疫复合物免疫复合物。第三十一页，讲稿共三十四页哦2.-gal表位和抗表位和抗Gal-gal-gal表位只在非灵长类动物中合成：表位只在非灵长类动物中合成：在在在在灵灵灵灵长长长长类类类类的的的的演演演演化化化化进进进进程程程程中中中中，编编编编码码码码 -1,3-GT-1,3-GT的的的的基基基基因因因因失失失失去去去去活活活活性性性性，所所所所以以以以人类缺少人类缺少人类缺少人类缺少 -gal-gal表位，故对其不产生免疫耐受性。表位，故对其不产生免疫耐受性。表位，

25、故对其不产生免疫耐受性。表位，故对其不产生免疫耐受性。体内存在天然抗体内存在天然抗Gal：抗抗抗抗GalGal抗体是人血清中的一种多克隆抗体，约占人血清中抗体是人血清中的一种多克隆抗体，约占人血清中抗体是人血清中的一种多克隆抗体，约占人血清中抗体是人血清中的一种多克隆抗体，约占人血清中IgGIgG的的的的1%1%。抗抗抗抗GalGal抗体的天然配体是哺乳动物糖脂和糖蛋白上的糖表位抗体的天然配体是哺乳动物糖脂和糖蛋白上的糖表位抗体的天然配体是哺乳动物糖脂和糖蛋白上的糖表位抗体的天然配体是哺乳动物糖脂和糖蛋白上的糖表位galgal，此种抗体在人和猿人中都可以产生。此种抗体在人和猿人中都可以产生。此种抗体在人和猿人中都可以产生。此种抗体在人和猿人中都可以产生。第三十二页，讲稿共三十四页哦肿瘤细胞表达肿瘤细胞表达-gal表位表位：-1,3-GT cDNA-gal表位表位第三十三页，讲稿共三十四页哦第三十四页，讲稿共三十四页哦