医学遗传学南方医科大学遗传咨询.pptx

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1、第一第一节遗传咨咨询的概念的概念一、一、遗传咨咨询的定的定义 二、二、遗传咨咨询的的过程程 三、三、遗传咨咨询的原的原则第二第二节遗传咨咨询的的操作操作 一、一、再再发风险评估估 二、二、遗传咨咨询案例分析案例分析 第第19章章 遗传咨询遗传咨询第1页/共75页一、遗传咨询的定义二、遗传咨询的过程三、遗传咨询的原则第一第一节 遗传咨咨询的概念的概念第2页/共75页一、遗传咨询的定义二、遗传咨询的过程三、遗传咨询的原则第一第一节 遗传咨咨询的概念的概念第3页/共75页遗传咨询是一种专业性医疗服务遗传咨询是一种专业性医疗服务遗传咨询遗传咨询心理治疗心理治疗医学伦理医学伦理疾病风险疾病风险第4页/共

2、75页Medical Counseling Medical Counseling is a communication process which deal with the human problems associated with the occurrence or risk occurrence of a genetic disorder in a family.遗传咨询遗传咨询是就一个家庭中遗传病的发是就一个家庭中遗传病的发生或再发风险进行交流的过程。生或再发风险进行交流的过程。第5页/共75页“遗传咨询遗传咨询”是是临床临床遗传的对外窗口遗传的对外窗口第6页/共75页地中海血贫携带

3、者筛查及产前诊断流程地中海血贫携带者筛查及产前诊断流程被检对象（婚前或孕早、中期）被检对象（婚前或孕早、中期）血液学分析（血液学分析（MCH，HbA2%）排除地贫排除地贫地贫携带者地贫携带者遗传咨询，配偶检查遗传咨询，配偶检查地贫携带者地贫携带者排除地贫排除地贫遗传咨询遗传咨询双亲基因分析双亲基因分析胎儿产前诊断胎儿产前诊断终止妊娠终止妊娠血液学分析（血液学分析（MCH，HbA2%）？遗传咨询遗传咨询第7页/共75页地中海血贫携带者筛查及产前诊断流程地中海血贫携带者筛查及产前诊断流程被检对象（婚前或孕早、中期）被检对象（婚前或孕早、中期）血液学分析（血液学分析（MCH，HbA2%）排除地贫排除

4、地贫地贫携带者地贫携带者遗传咨询遗传咨询，配偶检查，配偶检查地贫携带者地贫携带者排除地贫排除地贫遗传咨询遗传咨询双亲基因分析双亲基因分析胎儿产前诊断胎儿产前诊断终止妊娠终止妊娠血液学分析（血液学分析（MCH，HbA2%）？遗传咨询遗传咨询第8页/共75页遗传咨询的指征遗传咨询的指征 遗传筛查阳性者遗传筛查阳性者 达到或者超过达到或者超过3535周岁周岁高龄孕妇高龄孕妇 曾怀孕遗传病的胎儿或生育过遗传病患儿的家庭曾怀孕遗传病的胎儿或生育过遗传病患儿的家庭 父母之一是遗传病患者或双方父母之一是遗传病患者或双方是遗传病携带者是遗传病携带者 有反复发生的自发性流产或不孕不育病史的夫妇有反复发生的自发性

5、流产或不孕不育病史的夫妇 智力障碍或发育迟滞及各种遗传病患者智力障碍或发育迟滞及各种遗传病患者 夫妇之一有遗传病家族史夫妇之一有遗传病家族史 近亲婚配家庭近亲婚配家庭 外环境致畸接触史或不良环境生活经历外环境致畸接触史或不良环境生活经历第9页/共75页一、遗传咨询的定义二、遗传咨询的过程三、遗传咨询的原则第一第一节 遗传咨咨询的概念的概念第10页/共75页一、遗传咨询的定义二、遗传咨询的过程三、遗传咨询的原则第一第一节 遗传咨咨询的概念的概念第11页/共75页心理咨询心理咨询获取信息获取信息建立和证实诊断建立和证实诊断风险评估风险评估给出信息给出信息遗传咨询的过程遗传咨询的过程 第12页/共7

6、5页 绘制系谱 表型特征 家族史：种族、不育、出生缺陷 迟发疾病、精神疾病、智力障碍等 基因型(如果已知的话)遗传咨询应获取的主要信息遗传咨询应获取的主要信息 第13页/共75页建立诊断建立诊断 建立诊断是正确咨询的前提与基础 临床诊断：一般医疗史、家族史 病因诊断：遗传学检测(genetic test)遗传学检测的对象 遗传学检测方法与策略 须遵循知情同意原则第14页/共75页 疾病诊断结果 疾病现状和发展趋势 遗传方式 发病风险及再发风险 可以采取的对策及其评价 遗传病治疗方法 遗传咨询应提供的主要信息遗传咨询应提供的主要信息 第15页/共75页一、遗传咨询的定义二、遗传咨询的过程三、遗传

7、咨询的原则第一第一节 遗传咨咨询的概念的概念第16页/共75页一、遗传咨询的定义二、遗传咨询的过程三、遗传咨询的原则第一第一节 遗传咨咨询的概念的概念第17页/共75页 信任与保护隐私原则 知情同意与非指令性原则 平等与信息公开原则 咨询者教育与持续支持原则遗传咨询的原则遗传咨询的原则第18页/共75页一、再发风险评估二、遗传咨询案例分析 第二第二节 遗传咨咨询的的操作操作第19页/共75页一、再发风险评估二、遗传咨询案例分析 第二第二节 遗传咨咨询的的操作操作第20页/共75页 人群发生风险人群发生风险:疾病的流行病学知识疾病的流行病学知识 Hardy-Weinberg公式公式 个体发生风险

8、个体发生风险:染色体病及其遗传风险染色体病及其遗传风险 复杂性状疾病及经验风险复杂性状疾病及经验风险 人类遗传病发生风险的评估人类遗传病发生风险的评估第21页/共75页染色体病染色体病受累基因受累基因发病率发病率21三体综合征三体综合征21号染色体号染色体1/6001/80018三体综合征三体综合征18号染色体号染色体1/40001/500013三体综合征三体综合征13号染色体号染色体1/50001/7600Klinefelter综合征综合征性染色体性染色体1.3/1000 男婴男婴Turner综合征综合征性染色体性染色体1/2500 女婴女婴人类常见遗传病的发病率人类常见遗传病的发病率第22

9、页/共75页高龄孕妇与高龄孕妇与2121三体风险三体风险孕妇年龄孕妇年龄（岁）（岁）风风 险险 率率出生时出生时羊水检查羊水检查(16周周)绒毛检查绒毛检查(9-11周周)351/3501/2501/240361/2751/2001/175371/2251/1501/130381/1751/1201/100391/1401/1001/75401/1001/751/60411/851/601/40421/651/451/30431/501/351/25441/401/301/2045或或45以上以上1/251/201/10 第23页/共75页罗氏易位携带者子女再发风险罗氏易位携带者子女再发风险(

10、以21三体为例)第24页/共75页同源染色体核型携带者子女再发风险当夫妻一方为同源染色体相互易位携带者 携带者50%的配子为易位染色体丢 失，50%配子为易位染色体二倍体；再次出生三体征患儿的风险为100%。第25页/共75页部分多基因疾病再发风险部分多基因疾病再发风险疾疾 病病发病率发病率患者一级亲属患者一级亲属 患病率患病率（）（）患者二级亲属患者二级亲属 患病率（）患病率（）患者三级亲属患者三级亲属 患病率（）患病率（）唇裂唇裂腭裂腭裂 1/10004.00.70.3脊柱裂脊柱裂/无脑儿无脑儿 1/10003.00.50.3先天性髋关节脱位先天性髋关节脱位 1/5005.00.60.4先

11、天性幽门狭窄先天性幽门狭窄 1/200(男男)1/1000(女女)先天性畸形足先天性畸形足 11/10002.50.50.2精神分裂症精神分裂症 1/120010.13.72.3孤独症孤独症 1/25004.50.10.05第26页/共75页 个体发生风险个体发生风险:单基因遗传病单基因遗传病:AR、AD、XR、XD 孟德尔比率风险评估孟德尔比率风险评估 Bayes定律评估定律评估 影响因素影响因素:不完全外显不完全外显 延迟发作延迟发作 近亲结婚近亲结婚 单亲二体单亲二体 座位异质性座位异质性 自发突变自发突变人类遗传病发生风险的评估人类遗传病发生风险的评估第27页/共75页Bayes定律评

12、估定律评估子女再发风险子女再发风险假设假设Aa(是是)aa(不是不是)前概率前概率P1-P条件概率条件概率B/AB/a(1)联合概率联合概率P(B/A)(1-P)(B/a)后概率后概率P(B/A)/P(B/A)+(1-P)(B/a)(1-P)(B/a)/P(B/A)+(1-P)(B/a)条件概率:根据假设条件设定的概率，条件因素:（1）家系成员未知基因型;（2）外显率;（3）延迟发作（年龄）（后概率：联合概率的相对概率）（后概率：联合概率的相对概率）第28页/共75页一、再发风险评估二、遗传咨询案例分析 第二第二节 遗传咨咨询的的操作操作第29页/共75页一、再发风险评估二、遗传咨询案例分析

13、第二第二节 遗传咨咨询的的操作操作第30页/共75页 X-连锁隐性遗传病连锁隐性遗传病DMD家系，已知舅舅家系，已知舅舅(I-3)和弟和弟弟弟(II-3)患病，所生子女健康患病，所生子女健康(III-1,III-2)，II-2为为基基因携带者的概率多大？如何开展遗传咨询因携带者的概率多大？如何开展遗传咨询？:案例案例1：Bayes评估评估单基因病单基因病的遗传咨询的遗传咨询III23 3III3 31？2第31页/共75页风险评估：风险评估：BayesBayes计算给出家系成员再发风险计算给出家系成员再发风险假设假设II-2是携带者是携带者II-2不不是携带者是携带者前概率前概率1/21/2条

14、件概率条件概率1/21联合概率联合概率1/21/2=1/41/21=1/2后概率后概率(1/4)/(1/4+(1/2)=1/3(1/2)/(1/4+(1/2)=2/3第32页/共75页 建议家系成员进行基因诊断确诊建议家系成员进行基因诊断确诊 II-2为携带者的概率为携带者的概率：1/2降为降为1/3 III-2为携带者的概率为携带者的概率：1/31/2=1/6 DMD患病与性别关系的患病与性别关系的知识知识 DMD患儿的治疗与预防的知识患儿的治疗与预防的知识遗传咨询给出的主要信息遗传咨询给出的主要信息第33页/共75页AD 迟发性迟发性Huntington病，病，35岁发病几率岁发病几率为为

15、55%，II-1在在35岁就诊时健康，并有一岁就诊时健康，并有一10岁男孩，岁男孩，II-1发病风险，发病风险，III-1再发风险？再发风险？:案例案例2：Bayes评估评估单基因病单基因病的遗传咨询的遗传咨询III1III1？第34页/共75页风险评估：风险评估：BayesBayes计算给出家系成员再发风险计算给出家系成员再发风险假设假设II-1是携带者是携带者II-1不不是携带者是携带者前概率前概率1/2(0.5)1/2(0.5)条件概率条件概率1-55%=0.451联合概率联合概率0.50.45=0.2250.51=0.5后概率后概率0.225/(0.225+0.5)=0.31 0.5/

16、(0.225+0.5)=0.69第35页/共75页 慎重进行慎重进行II-1的的基因诊断确诊？基因诊断确诊？AD迟发迟发风险评估：风险评估：0.45降为降为0.31 孩子携带基因风险：孩子携带基因风险：0.311/2=0.16 本病为本病为AD迟发性疾病的知识迟发性疾病的知识 对对III-1的的症状前诊断及选择指导症状前诊断及选择指导 该病的治疗及预防知识该病的治疗及预防知识遗传咨询给出的主要信息遗传咨询给出的主要信息第36页/共75页第第22章章 遗传病的治疗遗传病的治疗Treatment of Human Genetic DisordersDecember 30,2016December

17、30,2016徐湘民徐湘民南方医科大学医学遗传学教研室南方医科大学医学遗传学教研室Southern Medical University 第37页/共75页第一第一节遗传病治病治疗的原的原则（自学）（自学）一、一、遗传病治病治疗的目的的目的 二、二、遗传病治病治疗的基本策略的基本策略第二第二节基因治基因治疗 一、一、基因治基因治疗的定的定义 二、二、基因治基因治疗的技的技术原理原理 第第22章章 遗传病的治疗遗传病的治疗第38页/共75页一、一、遗传病治病治疗的目的的目的 遗传病治病治疗的基本方法的基本方法 遗传病治病治疗的目的的目的二、二、遗传病治病治疗的基本策略的基本策略 基因基因产物的替

18、代治物的替代治疗 基于基因基于基因转移的干移的干细胞胞/基因治基因治疗第一第一节 遗传病治病治疗的原的原则第39页/共75页一、一、遗传病治病治疗的目的的目的 遗传病治病治疗的基本方法的基本方法 遗传病治病治疗的目的的目的二、二、遗传病治病治疗的基本策略的基本策略 基因基因产物的替代治物的替代治疗 基于基因基于基因转移的体移的体细胞基因治胞基因治疗第一第一节 遗传病治病治疗的原的原则第40页/共75页 手术治疗手术治疗 内科治疗内科治疗 药物治疗药物治疗 饮食疗法饮食疗法 干细胞治疗干细胞治疗 基因治疗基因治疗遗传病治疗的基本方法遗传病治疗的基本方法第41页/共75页 外科治疗外科治疗:手术矫

19、正畸形、改善功能手术矫正畸形、改善功能 内科治疗内科治疗:“补其所缺、去其所余、禁其所忌补其所缺、去其所余、禁其所忌”干细胞治疗干细胞治疗:替代、替代、再生和修复缺陷组织细胞再生和修复缺陷组织细胞 基因治疗基因治疗:修复缺陷基因或补充功能修复缺陷基因或补充功能遗传病治疗的目的遗传病治疗的目的第42页/共75页一、一、遗传病治病治疗的目的的目的 遗传病治病治疗的基本方法的基本方法 遗传病治病治疗的目的的目的二、二、遗传病治病治疗的基本策略的基本策略 基因基因产物的替代治物的替代治疗 基于基因基于基因转移的干移的干细胞胞/基因治基因治疗第一第一节 遗传病治病治疗的原的原则第43页/共75页一、一、

20、遗传病治病治疗的目的的目的 遗传病治病治疗的基本方法的基本方法 遗传病治病治疗的目的的目的二、二、遗传病治病治疗的基本策略的基本策略 基因基因产物的替代治物的替代治疗 基于基因基于基因转移的干移的干细胞胞/基因治基因治疗第一第一节 遗传病治病治疗的原的原则第44页/共75页遗传病治疗的基本策略遗传病治疗的基本策略 针对体细胞突变基因的修复与替代针对体细胞突变基因的修复与替代 针对突变基因转录的基因表达调控针对突变基因转录的基因表达调控 针对基因表达的蛋白质功能的改善针对基因表达的蛋白质功能的改善 在代谢水平上对代谢底物或产物的控制在代谢水平上对代谢底物或产物的控制 在临床水平的内、外科治疗以及

21、心理治疗等在临床水平的内、外科治疗以及心理治疗等第45页/共75页 酶替代治疗酶替代治疗 (enzyme-replacement therapy,ERT)减少底物治疗减少底物治疗 (Substrate-reduction therapy,SRT)其他治疗：其他治疗：校正剂（校正剂（Corrector）增强剂（增强剂（Potentiator）稳定剂（稳定剂（Stabilizer）遗传代谢病：基因产物的替代治疗遗传代谢病：基因产物的替代治疗第46页/共75页药物治疗的补偿和拯救机制药物治疗的补偿和拯救机制正常代谢正常代谢补偿机制补偿机制拯救机制拯救机制第47页/共75页遗传病的药物治疗举例遗传病的

22、药物治疗举例 疾疾疾疾 病病病病替代酶或靶点替代酶或靶点替代酶或靶点替代酶或靶点药物作用药物作用药物作用药物作用戈谢病戈谢病 Gauchers disease type I葡萄糖脑苷脂酶葡萄糖脑苷脂酶Glucocerebrosidase降解葡糖苷酰降解葡糖苷酰鞘氨醇鞘氨醇 戈谢病戈谢病 Gauchers disease type I葡萄糖脑苷脂酶葡萄糖脑苷脂酶Glucocerebrosidase降解底物降解底物 法布雷病法布雷病 Fabrys disease半乳糖苷酶半乳糖苷酶A-galactosidase A 降解酰基鞘鞍降解酰基鞘鞍醇三己糖醇三己糖 粘多糖累积症粘多糖累积症 Hunters

23、 syndrome 艾杜糖醛酸硫酸酯酶艾杜糖醛酸硫酸酯酶Iduronate-2-sulfatase去除硫酸化底去除硫酸化底物末端的硫酸物末端的硫酸尼曼尼曼-匹克病匹克病 Niemann-Pick disease酸性鞘磷脂酶酸性鞘磷脂酶Sphingomyelinase降解底物降解底物庞贝病庞贝病 Pompes disease酸性葡萄糖苷酶酸性葡萄糖苷酶-glucosidase降解糖原降解糖原克拉伯病克拉伯病 Krabbes disease半乳糖半乳糖(基基)神经酰胺酶神经酰胺酶Galactosylceramidase水解半乳糖神水解半乳糖神经酰胺糖苷键经酰胺糖苷键 第48页/共75页 目前对大多

24、数遗传病尚缺乏根治手段，主要采取目前对大多数遗传病尚缺乏根治手段，主要采取对症或替代治疗。产前诊断和选择性流产，或植入前对症或替代治疗。产前诊断和选择性流产，或植入前遗传诊断遗传诊断/辅助生育技术是预防严重遗传病患儿出生辅助生育技术是预防严重遗传病患儿出生的重要措施，故疾病的预防应放在首位的重要措施，故疾病的预防应放在首位!同时，干细胞同时，干细胞/基因治疗等创新技术的发展为遗基因治疗等创新技术的发展为遗传病的根治带来希望，在可预期的未来，部分遗传病传病的根治带来希望，在可预期的未来，部分遗传病可望得到临床治愈。可望得到临床治愈。遗传病防治的基本对策遗传病防治的基本对策第49页/共75页一、一

25、、基因治基因治疗的定的定义 体体细胞基因治胞基因治疗的概念的概念 基因治基因治疗的的给药途径途径二、二、基因治基因治疗的技的技术策略策略 基因基因治治疗的适的适应症症 基因治基因治疗的靶的靶细胞和治胞和治疗基因基因 基因治基因治疗关关键技技术 基因治基因治疗现状和状和发展展第二节 基因治疗第50页/共75页一、一、基因治基因治疗的定的定义 体体细胞基因治胞基因治疗的概念的概念 基因治基因治疗的的给药途径途径二、二、基因治基因治疗的技的技术策略策略 基因基因治治疗的适的适应症症 基因治基因治疗的靶的靶细胞和治胞和治疗基因基因 基因治基因治疗关关键技技术 基因治基因治疗现状和状和发展展第三节 基因

26、治疗第51页/共75页世界上第一例基因治疗世界上第一例基因治疗ADA-SCID：1990年年9月月14日日治疗基因治疗基因治疗基因治疗基因病毒病毒病毒病毒病毒将治疗基因病毒将治疗基因病毒将治疗基因病毒将治疗基因送入人体靶细胞送入人体靶细胞送入人体靶细胞送入人体靶细胞治疗基因插入经改治疗基因插入经改治疗基因插入经改治疗基因插入经改造的工程病毒载体造的工程病毒载体造的工程病毒载体造的工程病毒载体从病人靶组织中取出从病人靶组织中取出从病人靶组织中取出从病人靶组织中取出用于治疗的受体细胞用于治疗的受体细胞用于治疗的受体细胞用于治疗的受体细胞病人来源的受体细胞病人来源的受体细胞病人来源的受体细胞病人来源

27、的受体细胞经大量培养扩增，并经大量培养扩增，并经大量培养扩增，并经大量培养扩增，并与病毒载体混合与病毒载体混合与病毒载体混合与病毒载体混合转染治疗基因的受体细转染治疗基因的受体细转染治疗基因的受体细转染治疗基因的受体细胞回输到病人体内，替胞回输到病人体内，替胞回输到病人体内，替胞回输到病人体内，替代遗传缺陷基因的功能代遗传缺陷基因的功能代遗传缺陷基因的功能代遗传缺陷基因的功能第52页/共75页First Gene Therapy Patients Attend The Immune Deficiency Foundation(IDF)2013 ConferenceR.Michael Blaes

28、e,MD with Ashanti DeSilva(left)and Cindy Kisik at the IDF 2013 National Conference,June 29.These two girls were 4 and 10 years old respectively in 1990.第53页/共75页基因治疗的定义基因治疗的定义基因治疗是一项通过将治疗基因转移基因治疗是一项通过将治疗基因转移到病人的到病人的体细胞体细胞内内,以期纠正先天性以期纠正先天性缺陷基因或为细胞提供新功能而达到缺陷基因或为细胞提供新功能而达到治疗目的治疗技术。治疗目的治疗技术。第54页/共75页基因治

29、疗中引入遗传物质的要求基因治疗中引入遗传物质的要求 治疗基因持续稳定的表达治疗基因持续稳定的表达 避免不利的免疫或组织反应避免不利的免疫或组织反应 不能产生其他继发性疾病不能产生其他继发性疾病第55页/共75页EX VIVO和和IN VIVO二种不同的基因治疗途径二种不同的基因治疗途径 体外转移回输体外转移回输体外转移回输体外转移回输体内直接注射体内直接注射体内直接注射体内直接注射第56页/共75页一、一、基因治基因治疗的定的定义 体体细胞基因治胞基因治疗的概念的概念 基因治基因治疗的的给药途径途径二、二、基因治基因治疗的技的技术策略策略 基因基因治治疗的适的适应症症 基因治基因治疗的靶的靶细

30、胞和治胞和治疗基因基因 基因治基因治疗关关键技技术 基因治基因治疗现状和状和发展展第二节 基因治疗第57页/共75页一、一、基因治基因治疗的定的定义 体体细胞基因治胞基因治疗的概念的概念 基因治基因治疗的的给药途径途径二、二、基因治基因治疗的技的技术策略策略 基因基因治治疗的适的适应症症 基因治基因治疗的靶的靶细胞和治胞和治疗基因基因 基因治基因治疗关关键技技术 基因治基因治疗现状和状和发展展第二节 基因治疗第58页/共75页 疾疾 病病靶细胞靶细胞治疗基因治疗基因腺苷脱氨酶重症联合免腺苷脱氨酶重症联合免疫缺陷症疫缺陷症循环淋巴细胞，骨髓干细胞循环淋巴细胞，骨髓干细胞腺苷脱氨酶基因腺苷脱氨酶基

31、因血友病血友病B B肝细胞，皮肤纤维母细胞肝细胞，皮肤纤维母细胞IX因子基因因子基因-地中海贫血地中海贫血造血干细胞造血干细胞-珠蛋白珠蛋白基因基因假肥大型肌营养不良假肥大型肌营养不良肌细胞肌细胞肌萎缩蛋白基因肌萎缩蛋白基因肺癌肺癌肺癌细胞肺癌细胞正常正常p53基因基因黑色素瘤黑色素瘤黑素瘤细胞黑素瘤细胞HLA-B7基因基因EBV淋巴瘤淋巴瘤淋巴瘤细胞淋巴瘤细胞疱疹胸苷激酶基因疱疹胸苷激酶基因肾上腺脑白质营养不良肾上腺脑白质营养不良造血干细胞造血干细胞ABCD1基因基因家族性高胆固醇血症家族性高胆固醇血症肝细胞肝细胞LDL受体受体年龄相关性黄斑病变年龄相关性黄斑病变视网膜细胞视网膜细胞补体因子

32、补体因子H基因基因AIDSCD4+T4淋巴细胞淋巴细胞反义核酸反义核酸,CD4CD4基因基因基因基因基因治疗的适应症及靶细胞和治疗基因基因治疗的适应症及靶细胞和治疗基因第59页/共75页靶细胞的选择原则靶细胞的选择原则 位于发病器官部位位于发病器官部位 易从体内取出易从体内取出 受体细胞易在体外培养受体细胞易在体外培养 受体细胞易接受转染受体细胞易接受转染第60页/共75页 皮肤成纤维细胞皮肤成纤维细胞 (skin fibroblast)肌细胞肌细胞 (myocyte,muscle cell)肝细胞肝细胞 (hepatocyte,liver cell)淋巴细胞淋巴细胞 (lymphocyte)

33、内皮细胞内皮细胞 (endothelial cell)造血干细胞造血干细胞 (Hematopoietic stem cell)一些重要的用于基因治疗的靶细胞一些重要的用于基因治疗的靶细胞第61页/共75页基因治疗的关键技术基因治疗的关键技术 基因转移技术基因转移技术 生物学方法生物学方法 物理学方法物理学方法 化学方法化学方法 基因编辑技术基因编辑技术 CRISPR-CAS9(RNA-guided)NgAgo-gDNA(DNA-guided)TALEN系统系统 ZFN系统系统第62页/共75页基因治疗的关键技术基因治疗的关键技术 基因转移技术基因转移技术 生物学方法生物学方法 物理学方法物理学

34、方法 化学方法化学方法 基因编辑技术基因编辑技术 CRISPR-CAS9(RNA-guided)NgAgo-gDNA(DNA-guided)TALEN系统系统 ZFN系统系统第63页/共75页基因转移技术基因转移技术病毒载体介导的基因转移病毒载体介导的基因转移病毒载体介导的基因转移病毒载体介导的基因转移非病毒载体介导的基因转移非病毒载体介导的基因转移非病毒载体介导的基因转移非病毒载体介导的基因转移磷酸钙共沉淀、脂质体转染磷酸钙共沉淀、脂质体转染磷酸钙共沉淀、脂质体转染磷酸钙共沉淀、脂质体转染微粒轰击、电穿孔转移微粒轰击、电穿孔转移微粒轰击、电穿孔转移微粒轰击、电穿孔转移裸裸裸裸DNADNA直接

35、注射、显微注射直接注射、显微注射直接注射、显微注射直接注射、显微注射DEAEDEAE葡聚糖法、纳米颗粒法葡聚糖法、纳米颗粒法葡聚糖法、纳米颗粒法葡聚糖法、纳米颗粒法物理学方法物理学方法物理学方法物理学方法生物学方法生物学方法生物学方法生物学方法化学方法化学方法化学方法化学方法基基基基因因因因转转转转移移移移技技技技术术术术第64页/共75页基因转移技术基因转移技术病毒载体介导的基因转移病毒载体介导的基因转移病毒载体介导的基因转移病毒载体介导的基因转移非病毒载体介导的基因转移非病毒载体介导的基因转移非病毒载体介导的基因转移非病毒载体介导的基因转移磷酸钙共沉淀、脂质体转染磷酸钙共沉淀、脂质体转染磷

36、酸钙共沉淀、脂质体转染磷酸钙共沉淀、脂质体转染微粒轰击、电穿孔转移微粒轰击、电穿孔转移微粒轰击、电穿孔转移微粒轰击、电穿孔转移裸裸裸裸DNADNA直接注射、显微注射直接注射、显微注射直接注射、显微注射直接注射、显微注射DEAEDEAE葡聚糖法、纳米颗粒法葡聚糖法、纳米颗粒法葡聚糖法、纳米颗粒法葡聚糖法、纳米颗粒法物理学方法物理学方法物理学方法物理学方法生物学方法生物学方法生物学方法生物学方法化学方法化学方法化学方法化学方法基基基基因因因因转转转转移移移移技技技技术术术术第65页/共75页载体载体载体载体病毒病毒宿主宿主整合整合状态状态基因容基因容量量(Kb)免疫免疫原性原性插入插入突变突变逆转

37、录病毒逆转录病毒(RNA)分裂细胞分裂细胞Yes4-8无无有有腺病毒腺病毒(DNA)非分裂细胞非分裂细胞Yes4-8有有有有腺相关病毒腺相关病毒(DNA)广泛广泛Yes4无无低低慢病毒慢病毒(RNA)广泛广泛Yes4-6弱弱有有单纯疱疹病毒单纯疱疹病毒(DNA)广泛、神经细胞广泛、神经细胞No30-150无无有有五种代表性基因治疗病毒载体五种代表性基因治疗病毒载体第66页/共75页逆转录病毒载体逆转录病毒载体治疗基因治疗基因载体基因重组体载体基因重组体包装细胞包装细胞病毒复制病毒复制基因转移基因转移整合整合表达治疗基因产物表达治疗基因产物第67页/共75页基因治疗的关键技术基因治疗的关键技术

38、基因转移技术基因转移技术 生物学方法生物学方法 物理学方法物理学方法 化学方法化学方法 基因编辑技术基因编辑技术 CRISPR-CAS9(RNA-guided)锌指核酸酶锌指核酸酶(ZFN)系统系统 转录激活因子样效应因子核酸酶转录激活因子样效应因子核酸酶 (TALEN)系统系统第68页/共75页基因治疗的关键技术基因治疗的关键技术 基因转移技术基因转移技术 生物学方法生物学方法 物理学方法物理学方法 化学方法化学方法 基因编辑技术基因编辑技术 CRISPR-CAS9(RNA-guided)锌指核酸酶锌指核酸酶(ZFN)系统系统 转录激活因子样效应因子核酸酶转录激活因子样效应因子核酸酶 (TA

39、LEN)系统系统第69页/共75页规律成簇间隔短回文重复规律成簇间隔短回文重复Cas9 核酸内切酶编辑技术核酸内切酶编辑技术Clustered regularly interspaced short palindromic repeats(CRISPR)/CRISPR-associated 9(Cas9)CRISPRCRISPR-associated 9(Cas9)-associated 9(Cas9)CRISPR CRISPR RNA(crRNA)RNA(crRNA)Trans Trans CRISPR CRISPR RNA(tracrRNA)RNA(tracrRNA)Protospacer

40、 adjacent motifs(PAM)Protospacer adjacent motifs(PAM)张峰张峰张峰张峰(麻省理工学院麻省理工学院麻省理工学院麻省理工学院)Science Science 2013;2013;339:81923.339:81923.第70页/共75页基因编辑技术基因编辑技术非同源末端连接非同源末端连接非同源末端连接非同源末端连接同源介导修复同源介导修复同源介导修复同源介导修复第71页/共75页基因治疗的策略基因治疗的策略基因失活基因失活基因失活基因失活基因替代基因替代基因替代基因替代基因抑制基因抑制基因抑制基因抑制基因激活基因激活基因激活基因激活基因修复基因修

41、复基因修复基因修复治疗治疗策略策略第72页/共75页基因治疗基因治疗基因治疗基因治疗1.1.取出病人体内的体细胞取出病人体内的体细胞取出病人体内的体细胞取出病人体内的体细胞2.2.关键转录因子重编程关键转录因子重编程关键转录因子重编程关键转录因子重编程为为为为 诱导多能干细胞诱导多能干细胞诱导多能干细胞诱导多能干细胞(iPS)(iPS)3.3.修正修正修正修正-地贫缺陷基因地贫缺陷基因地贫缺陷基因地贫缺陷基因4.4.iPS iPS分化为造血干细胞分化为造血干细胞分化为造血干细胞分化为造血干细胞5.5.移植正常基因移植正常基因移植正常基因移植正常基因细胞到病人体内细胞到病人体内细胞到病人体内细胞到病人体内患者特异性患者特异性患者特异性患者特异性iPSiPS干细胞干细胞干细胞干细胞诱诱导导多多能能干干细细胞胞/基基因因治治疗疗地地贫贫技技术术第73页/共75页广州市同和南方医科大学基础医学院医学遗传学教研室 Department of Medical Genetics Southern Medical University Guangzhou 510515,P.R.China Tel:86-20-61648293(O)Fax:86-20-87278766 谢 谢!第74页/共75页感谢您的观看！第75页/共75页