第七章-基因治疗-PPT课件.ppt

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1、第七章第七章 基因基因治疗治疗湖南师范大学生命科学学院湖南师范大学生命科学学院袁袁 婺婺 洲洲本章目录本章目录l7.1 7.1 基因治疗的概念与发展基因治疗的概念与发展l7.1.1 7.1.1 基因治疗的概念与策略基因治疗的概念与策略l7.1.2 7.1.2 基因治疗的基本程序基因治疗的基本程序l7.1.3 7.1.3 基因治疗的现状与展望基因治疗的现状与展望l7.2 7.2 基因治疗的载体基因治疗的载体l7.2.1 7.2.1 病毒载体病毒载体l7.2.2 7.2.2 非病毒载体非病毒载体l7.2.3 7.2.3 载体与基因治疗中的靶向性问题载体与基因治疗中的靶向性问题l7.3 7.3 重要

2、疾病的基因治疗重要疾病的基因治疗l7.3.1 7.3.1 遗传病的基因治疗遗传病的基因治疗l7.3.2 7.3.2 肿瘤的基因治疗肿瘤的基因治疗l7.3.3 7.3.3 病毒病的基因治疗病毒病的基因治疗 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第一节第一节 基因治疗的概念与发展基因治疗的概念与发展 l基因治疗的概念与策略基因治疗的概念与策略l基因治疗的基本程序基因治疗的基本程序l基因治疗的现状与展望基因治疗的现状与展望严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发

3、事件。一、一、基因治疗的概念基因治疗的概念 基因治疗（基因治疗（gene gene therapytherapy）就是向有就是向有功能缺陷的细胞补充相功能缺陷的细胞补充相应功能基因，以纠正或应功能基因，以纠正或补偿其基因缺陷，从而补偿其基因缺陷，从而达到治疗的目的。达到治疗的目的。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。Naked DNANaked DNATarget Target CellCellTherapeutic Therapeutic ProteinProteinAAVAAVRetrovirus/Lentivir

4、usRetrovirus/LentivirusAdenovirusAdenovirusNucleusNucleusGene Therapy Principles严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。基因治疗的前提条件基因治疗的前提条件 l发病机制在发病机制在DNADNA水平上已经清楚水平上已经清楚l要转移的基因已经克隆分离，其表达产物有详尽的了解要转移的基因已经克隆分离，其表达产物有详尽的了解l该基因正常表达的组织可在体外进行遗传操作该基因正常表达的组织可在体外进行遗传操作严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关

5、规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。基因治疗的策略基因治疗的策略 1 1）基因置换基因置换，就是用正常的基因原位替换病变细胞内的致病基，就是用正常的基因原位替换病变细胞内的致病基因，使细胞内的因，使细胞内的DNADNA完全恢复正常状态。完全恢复正常状态。2 2）基因修复基因修复，是指将致病基因的突变碱基序列纠正，而正常部，是指将致病基因的突变碱基序列纠正，而正常部分予以保留。分予以保留。3 3）基因修饰，又称基因增补基因修饰，又称基因增补。是将目的基因导入病变细胞或其。是将目的基因导入病变细胞或其他细胞，目的基因的表达产物能够修饰缺陷细胞的功能或使他细胞，目的基因的

6、表达产物能够修饰缺陷细胞的功能或使原有的某些功能得到加强。原有的某些功能得到加强。4 4）基因失活基因失活，利用反义，利用反义RNARNA、核酶或肽核酸等反义技术及、核酶或肽核酸等反义技术及RNARNA干干涉等技术能特异地封闭基因表达的特性，抑制一些有害基因涉等技术能特异地封闭基因表达的特性，抑制一些有害基因的表达，以达到治疗疾病的目的。的表达，以达到治疗疾病的目的。5 5）免疫调节免疫调节，这是将抗体、抗原或细胞因子的基因导入病人体，这是将抗体、抗原或细胞因子的基因导入病人体内，改变病人的免疫状态，从而达到预防和治疗疾病的目的。内，改变病人的免疫状态，从而达到预防和治疗疾病的目的。严格执行突

7、发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。基因治疗的两种途径基因治疗的两种途径 1 1）ex vivoex vivo法，法，是将受体细胞在体外培养，转入外源基因，是将受体细胞在体外培养，转入外源基因，经过适当的选择系统，把重组的受体细胞回输到患者体经过适当的选择系统，把重组的受体细胞回输到患者体内，让外源基因表达以改善患者症状。内，让外源基因表达以改善患者症状。2 2）in vivoin vivo法，法，直接将外源直接将外源DANDAN注射到机体内，使其在体内注射到机体内，使其在体内表达发挥治疗作用。表达发挥治疗作用。in vivoi

8、n vivo法比法比ex vivoex vivo法更简单、直接和经济，疗效也比较法更简单、直接和经济，疗效也比较确切，常用的体内基因直接转移手段有病毒介导，脂质确切，常用的体内基因直接转移手段有病毒介导，脂质体介导和基因直接注射等。体介导和基因直接注射等。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。二、基因治疗的基本程序二、基因治疗的基本程序 l基因治疗的主要步骤基因治疗的主要步骤目的基因的克隆目的基因的克隆基因转移系统的建立基因转移系统的建立靶细胞的选择靶细胞的选择基因的导入。基因的导入。严格执行突发事件上报制度、校外活动报

9、批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。1.1.目的基因的选择和制备目的基因的选择和制备 l用于基因治疗的基因必须满足以下条件：用于基因治疗的基因必须满足以下条件：1 1）在体内仅有少量表达就可以显著改善症状；）在体内仅有少量表达就可以显著改善症状；2 2）该基因的过高表达不会对机体造成危害；）该基因的过高表达不会对机体造成危害；3 3）外源基因可有效导入靶细胞）外源基因可有效导入靶细胞4 4）外源基因能在靶细胞中长期稳定存留）外源基因能在靶细胞中长期稳定存留5 5）导入基因的方法及载体对宿主细胞安全无害）导入基因的方法及载体对宿主细胞安全无害 严格执行突发

10、事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。2.2.靶细胞的选择靶细胞的选择 1）生殖细胞l基因的转移只能用显微注射，效率不高，并且只适用于排卵周期短而次数多的动物，不适用于人类。所以，这种靶细胞的遗传修饰至今尚无实质性进展。2）体细胞l采取基因置换、基因修复等方式，但还不能实现特定位点的基因转移。只能采取基因在基因组上非特定定位，随机整合的方式。只要基因能表达产物就可以达到治疗的目的。是一种异常基因功能补偿的基因治疗方式。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。靶细

11、胞的选择靶细胞的选择 l最好为组织特异性细胞最好为组织特异性细胞l细胞较易获得，且生命周期较长细胞较易获得，且生命周期较长l离体细胞较易受外源基因转化离体细胞较易受外源基因转化l离体细胞经转染和一定时间培养后再植回体内，离体细胞经转染和一定时间培养后再植回体内，仍较易成活仍较易成活 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。常用的靶细胞常用的靶细胞l造血细胞造血细胞l皮肤成纤维细胞皮肤成纤维细胞l肝细胞肝细胞l血管内皮细胞血管内皮细胞l淋巴细胞淋巴细胞l肌肉细胞肌肉细胞l肿瘤细胞肿瘤细胞严格执行突发事件上报制度、校外活动报批

12、制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。3.转移载体的选择与细胞转染l病毒感染、显微注射、电穿孔、化学转染试剂等。病毒感染、显微注射、电穿孔、化学转染试剂等。4.外源基因的表达及检测 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第二节第二节 基因治疗的载体基因治疗的载体 l病毒载体病毒载体l非病毒载体非病毒载体l载体与基因治疗中的靶向性问题载体与基因治疗中的靶向性问题严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。一一 、病毒载体

13、、病毒载体l逆转录病毒载体逆转录病毒载体 l腺病毒载体腺病毒载体(AV)(AV)l腺伴随病毒载体（腺伴随病毒载体（AAVAAV）严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。1.逆转录病毒载体逆转录病毒载体 retrovirus严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5 LTR LTR 35 LTR LTR 3U3U3R RU5U5U3U3R RU5U5 小鼠白血病病毒小鼠白血病病毒小鼠白血病病毒小鼠白血病病毒(Mo-MLV)(Mo-MLV)gag pol

14、envgag pol env病毒核心病毒核心病毒核心病毒核心 逆转录酶逆转录酶逆转录酶逆转录酶 外壳蛋白外壳蛋白外壳蛋白外壳蛋白抗原基因抗原基因抗原基因抗原基因 基因基因基因基因 基因基因基因基因逆转录病毒逆转录病毒vv逆转录病毒载体的构建逆转录病毒载体的构建逆转录病毒载体的构建逆转录病毒载体的构建(缺陷型病毒缺陷型病毒缺陷型病毒缺陷型病毒)严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5 LTR LTR 35 LTR LTR 3U3U3R RU5U5U3U3R RU5U5 小鼠白血病病毒小鼠白血病病毒小鼠白血病病毒小鼠白血病病

15、毒(Mo-MLV)(Mo-MLV)外源目的基因外源目的基因逆转录病毒逆转录病毒(retrovirus(retrovirus)vv逆转录病毒载体的构建逆转录病毒载体的构建逆转录病毒载体的构建逆转录病毒载体的构建(缺陷型病毒缺陷型病毒缺陷型病毒缺陷型病毒)严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。逆转录病毒逆转录病毒(retrovirus)(retrovirus)vv逆转录病毒载体的包装逆转录病毒载体的包装逆转录病毒载体的包装逆转录病毒载体的包装RNARNA-Helper virusHelper virusPackaging c

16、ellPackaging cellRNARNAPackaging Packaging proteinproteinVirusVirusRecombinant virusRecombinant virus+严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。逆转录病毒的优缺点逆转录病毒的优缺点J 优点优点能高效转染宿主细胞，转染率可达能高效转染宿主细胞，转染率可达能高效转染宿主细胞，转染率可达能高效转染宿主细胞，转染率可达100100宿主范围广泛宿主范围广泛宿主范围广泛宿主范围广泛可转染大量细胞并长期停留，病毒基因和所载的可转染大量细胞

17、并长期停留，病毒基因和所载的可转染大量细胞并长期停留，病毒基因和所载的可转染大量细胞并长期停留，病毒基因和所载的外源基因都能表达外源基因都能表达外源基因都能表达外源基因都能表达L 缺点缺点病毒容量有限病毒容量有限病毒容量有限病毒容量有限(7 kb)(7 kb)随机插入随机插入随机插入随机插入有致癌作用有致癌作用有致癌作用有致癌作用严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。2.2.腺病毒载体腺病毒载体(AV)(AV)严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。

18、腺病毒的结构腺病毒的结构 l蛋白质外壳蛋白质外壳包囊外壳蛋白：由纤维状蛋白分子和角蛋白组成包囊外壳蛋白：由纤维状蛋白分子和角蛋白组成 骨架蛋白：起着保持包囊形状的作用骨架蛋白：起着保持包囊形状的作用 DNADNA结合蛋白：与结合蛋白：与DNADNA结合结合 l线性双链双螺旋病毒线性双链双螺旋病毒DNA DNA 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。Adenovirus36 kb Double Stranded DNA GenomeEntry through CAR receptor and integrin co-rec

19、eptor 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。腺病毒基因组腺病毒基因组DNADNAl基因组长基因组长36kb36kb，两端各有一个，两端各有一个ITRITR，ITRITR内侧为病毒包装内侧为病毒包装信号。信号。l6 6个早期转录基因：个早期转录基因：E1a,E1bE1a,E1b，E2a,E2bE2a,E2b，E3,E4E3,E4，承担，承担基因调控功能基因调控功能l1 1个晚期转录单元个晚期转录单元(5(5个晚期基因个晚期基因L1-L5)L1-L5)：负责结构蛋白的：负责结构蛋白的编码。编码。lE1E1的缺失可能造成

20、病毒再复制阶段的流产，的缺失可能造成病毒再复制阶段的流产，E3E3为复制非为复制非必须区，可被外源基因替代。必须区，可被外源基因替代。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。基因组基因组DNADNA长长36kb36kb，两端各有一个两端各有一个ITRITR，ITRITR内侧为病毒包装信号。内侧为病毒包装信号。ITRITRITRITRE1E1E2E2E3E3E4E4IVa2IVa2VAVAL1L1L2L2L3L3L4L4L5L5ITRITR是是反向重复序列反向重复序列E1-E4E1-E4为早期基因，与病毒基因组的复制及晚期基

21、因的为早期基因，与病毒基因组的复制及晚期基因的,表达调控有关，其中表达调控有关，其中E3E3编码晚期基因的调控因子编码晚期基因的调控因子 L1-L5L1-L5为编码病毒包装蛋白的晚期基因为编码病毒包装蛋白的晚期基因IVa2IVa2和和VAVA均为病毒均为病毒RNARNA聚合酶的亚基编码基因。聚合酶的亚基编码基因。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。腺病毒载体的构建腺病毒载体的构建l第一代腺病毒载体缺少第一代腺病毒载体缺少E1aE1a和和 E1bE1b基因，基因，取代的是治疗基因。取代的是治疗基因。包装细胞基因组含有包装

22、细胞基因组含有E1E1基因；但第一代腺病毒载体产生炎症，基因；但第一代腺病毒载体产生炎症，而且基因表达快速衰退；而且基因表达快速衰退；l第二代腺病毒载体在删除第二代腺病毒载体在删除E1E1的基础上，或者突变的基础上，或者突变E2E2区或直接区或直接除掉除掉E2E2或或E4E4区，区，基因型为基因型为E1E1E2E2或或E1E1E4E4。由于保留有。由于保留有E3E3区，可抑制宿主的免疫反应。区，可抑制宿主的免疫反应。l第三代腺病毒载体正在开发，第三代腺病毒载体正在开发，目的是尽可能多删除全部的反目的是尽可能多删除全部的反式序列基因，以降低病毒基因的表达，但腺病毒载体的生产式序列基因，以降低病毒

23、基因的表达，但腺病毒载体的生产及治疗基因在细胞内的稳定性可能有影响。及治疗基因在细胞内的稳定性可能有影响。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。vv腺病毒载体的包装腺病毒载体的包装腺病毒载体的包装腺病毒载体的包装E1E3DNAE3Cell 293Cell 293腺病毒的包装腺病毒的包装Cell 293Cell 293DNAE3严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。腺病毒的优缺点腺病毒的优缺点J 优点优点插入插入DNADNA片段较长片段较长宿主范围广

24、，不需要正在分裂的细胞宿主范围广，不需要正在分裂的细胞不整合，减少插入突变的潜在危险不整合，减少插入突变的潜在危险L 缺点缺点需反复给药需反复给药具有免疫原性具有免疫原性严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。腺病毒腺病毒(adenovirus)(adenovirus)载体的优点载体的优点复制缺陷型病毒复制缺陷型病毒复制缺陷型病毒复制缺陷型病毒l l可感染分裂和非分裂细胞可感染分裂和非分裂细胞可感染分裂和非分裂细胞可感染分裂和非分裂细胞l l病毒颗粒稳定，易于浓缩和纯化病毒颗粒稳定，易于浓缩和纯化病毒颗粒稳定，易于浓缩和纯

25、化病毒颗粒稳定，易于浓缩和纯化l l可导入多种靶细胞，并持续表达可导入多种靶细胞，并持续表达可导入多种靶细胞，并持续表达可导入多种靶细胞，并持续表达l l无致癌性无致癌性无致癌性无致癌性严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。Gelsinger CasevvJesse Jesse GelsingerGelsinger:18 18 yr-old yr-old from from Arizona,Arizona,di

26、ed died on on 9/17/1999,9/17/1999,4 day after gene transfer.4 day after gene transfer.他患有鸟氨酸转氨甲酰酶不足症（他患有鸟氨酸转氨甲酰酶不足症（他患有鸟氨酸转氨甲酰酶不足症（他患有鸟氨酸转氨甲酰酶不足症（OTCDOTCD）接接接接受受受受3.8103.8101313腺腺腺腺病病病病毒毒毒毒载载载载体体体体，1 1到到到到达达达达靶器官肝脏靶器官肝脏靶器官肝脏靶器官肝脏严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。3.3.腺伴随病毒载体（腺伴随

27、病毒载体（AAVAAV）l腺伴随病毒属于细小病毒科，病毒颗粒直径为腺伴随病毒属于细小病毒科，病毒颗粒直径为20nm20nm，无，无包膜，包膜，2020面体。面体。是一类单链线状是一类单链线状DNADNA病毒病毒。AAVAAV感染率很感染率很高，而且尚无发现高，而且尚无发现AAVAAV引起人体疾病的报道，相反，引起人体疾病的报道，相反，AAVAAV感染者减少了患癌的机会。感染者减少了患癌的机会。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。腺伴随病毒载体的基因组腺伴随病毒载体的基因组lAAVAAV基因组很小，两端也是基因组很小，两

28、端也是ITRITR，中间含有，中间含有3 3个启动子和个启动子和2 2个编码基因（个编码基因（reprep和和capcap）。）。REPREP参与病毒复制、转录的调参与病毒复制、转录的调节，并与基因组的整合有关。而节，并与基因组的整合有关。而CAPCAP是病毒衣壳蛋白。是病毒衣壳蛋白。lAAVAAV是一种缺陷病毒，只有在与腺病毒等辅助病毒共转染是一种缺陷病毒，只有在与腺病毒等辅助病毒共转染时才能进行有效复制和产生溶细胞感染。时才能进行有效复制和产生溶细胞感染。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。l在人体，在人体，AAV

29、AAV特异整合到特异整合到1919号染色体上，是唯一一种以位号染色体上，是唯一一种以位点特异性方式整合的真核病毒，从而避免了随机整合而点特异性方式整合的真核病毒，从而避免了随机整合而导致宿主细胞突变的潜在危险性。导致宿主细胞突变的潜在危险性。lAAVAAV载体是缺失病毒结构基因，仅保留两个载体是缺失病毒结构基因，仅保留两个ITRITR。l使用使用AAVAAV载体安全，但缺乏高效的包装细胞。载体安全，但缺乏高效的包装细胞。腺伴随病毒载体构建腺伴随病毒载体构建严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。二二 非病毒载体非病毒载体

30、1.1.裸露裸露DNA DNA 2.2.脂质体法脂质体法严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。1.1.裸露裸露DNADNA 直接注射直接注射溶液类型对基因表溶液类型对基因表达有影响：达有影响：重组重组DNADNA可贮存可贮存于于5%30%5%30%的蔗的蔗糖溶液中糖溶液中也可用生理盐也可用生理盐水或水或PBSPBS严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。直接注射法直接注射法直接注射法直接注射法裸露裸露DNADNA的转移方法的转移方法电穿孔法电穿孔法电

31、穿孔法电穿孔法微粒子轰击法微粒子轰击法微粒子轰击法微粒子轰击法严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。2.脂质体法脂质体法人造单层膜，是一种人造单层膜，是一种脂质双层包围水溶液脂质双层包围水溶液的脂质微球的脂质微球.结构和性质与细胞膜结构和性质与细胞膜极为相似，二者易于极为相似，二者易于融合，融合，DNADNA由于细胞由于细胞的内吞作用进入细胞。的内吞作用进入细胞。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。Liposomes严格执行突发事件上报制度、校外

32、活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。J 优点优点优点优点vv稳定稳定稳定稳定vv可携带大片段外源可携带大片段外源可携带大片段外源可携带大片段外源DNADNADNADNAvv可选择特异的靶细胞可选择特异的靶细胞可选择特异的靶细胞可选择特异的靶细胞vv无免疫原性无免疫原性无免疫原性无免疫原性L 缺点缺点缺点缺点vv转染效率较低转染效率较低转染效率较低转染效率较低vv瞬时表达瞬时表达瞬时表达瞬时表达vv血清抑制血清抑制血清抑制血清抑制脂质体的优缺点脂质体的优缺点严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违

33、纪行为或突发事件。Gene Therapy:Delivery Vehicle严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第三节第三节 重要疾病的基因治疗重要疾病的基因治疗 l遗传病的基因治疗遗传病的基因治疗l肿瘤的基因治疗肿瘤的基因治疗l病毒病的基因治疗病毒病的基因治疗严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。一、遗传病的基因治疗一、遗传病的基因治疗l血友病血友病B B l地贫地贫 l囊性纤维化囊性纤维化 l腺苷脱氨酶缺乏症腺苷脱氨酶缺乏症 严格执行突发事件

34、上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。1.1.血友病血友病B Bv凝血因子凝血因子IXIX缺乏引起，不能正常凝血缺乏引起，不能正常凝血薛京伦薛京伦薛京伦薛京伦 (复旦大学复旦大学复旦大学复旦大学)1991,1991,1991,1991,腺病毒腺病毒腺病毒腺病毒皮肤成纤维细胞皮肤成纤维细胞皮肤成纤维细胞皮肤成纤维细胞Factor IX:Factor IX:Factor IX:Factor IX:提高提高提高提高 5%5%5%5%2003,rAAV2-hF.IX2003,rAAV2-hF.IX2003,rAAV2-hF.IX2003,rAA

35、V2-hF.IX严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。地贫是由于地贫是由于珠珠蛋白基因突变或缺蛋白基因突变或缺失造成，失造成，珠蛋白珠蛋白肽链合成减少，引肽链合成减少，引起患者溶血性贫血。起患者溶血性贫血。2.2.地贫地贫严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。地贫的基因治疗地贫的基因治疗l基因转移的治疗基因转移的治疗 向患者的造血干细胞导入正常的向患者的造血干细胞导入正常的珠蛋白基因珠蛋白基因l反义核酸修复反义核酸修复 通过反义核酸与目标通过反义核

36、酸与目标mRNAmRNA特异性杂交，导致异常表达的特异性杂交，导致异常表达的mRNAmRNA降解，或修饰降解，或修饰mRNAmRNA的剪接或阻碍的翻译。的剪接或阻碍的翻译。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。lcftrcftr基因突变引起基因突变引起l正常的正常的CFTRCFTR引导氯离子穿过细胞引导氯离子穿过细胞膜膜l患者肺细胞分泌过量的黏液，呼患者肺细胞分泌过量的黏液，呼吸困难吸困难A child with cystic fibrosis3.囊性纤维化（CF）严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度

37、。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。Cystic Fibrosis:Finding the Gene严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。囊性纤维化的治疗囊性纤维化的治疗l压缩压缩DNADNA技术技术l直接将正常直接将正常DNADNA导入细胞，补偿患者缺乏的导入细胞，补偿患者缺乏的CFTRCFTR蛋白蛋白严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。4.严重免疫缺陷症(SCID)1990.9.14 1990.9.14 首例基因治疗首例基

38、因治疗4 4岁岁 女孩女孩 严重免疫缺陷症严重免疫缺陷症(SCID)(SCID)缺乏腺苷酸脱氨酶缺乏腺苷酸脱氨酶(ADA)2-(ADA)2-脱脱氧腺苷含量升高氧腺苷含量升高 毒性毒性 严严重破坏免疫功能重破坏免疫功能Ashanti de SilvaAshanti de Silva严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。严重免疫缺陷症(SCID)的治疗French Anderson(NIH)French Anderson(NIH)ADAOOSeptember 14,1990September 14,1990OORetrovi

39、rus(Mo-MLV)Retrovirus(Mo-MLV)ADAADA基因基因 LNLN逆转录病毒载体逆转录病毒载体 靶细胞为病人淋巴细胞靶细胞为病人淋巴细胞 回输回输严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。Adenosine deaminase严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。二二 肿瘤的基因治疗肿瘤的基因治疗严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。1.1.针对抑癌基因治疗

40、针对抑癌基因治疗l肿瘤患者肿瘤患者5050是由于抑癌基因突变导致是由于抑癌基因突变导致l将正常的抑癌基因导入肿瘤细胞中，以补偿和代替突变将正常的抑癌基因导入肿瘤细胞中，以补偿和代替突变或却失的抑癌基因。或却失的抑癌基因。l p53,p16,p53,p16,严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。2.2.针对癌基因治疗针对癌基因治疗l癌基因是指基因组中能够使正常细胞发生恶性转化的一癌基因是指基因组中能够使正常细胞发生恶性转化的一类基因。类基因。l采用反义核酸技术，封闭癌基因，抑制其表达。采用反义核酸技术，封闭癌基因，抑制其表

41、达。lRas,Myc,SrcRas,Myc,Src严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。3.3.自杀基因疗法自杀基因疗法l所谓自杀基因治疗，就是将某些细菌、病毒和真菌中特所谓自杀基因治疗，就是将某些细菌、病毒和真菌中特有的有的药物敏感基因药物敏感基因导入肿瘤细胞，通过此基因编码的特导入肿瘤细胞，通过此基因编码的特异性酶类将原先对细胞无毒或毒性极低的药物前体异性酶类将原先对细胞无毒或毒性极低的药物前体在肿在肿瘤细胞内代谢成有毒性的产物，瘤细胞内代谢成有毒性的产物，以达到杀死肿瘤细胞的以达到杀死肿瘤细胞的目的。目的。严格执行

42、突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。自杀基因疗法自杀基因疗法l单纯疱疹病毒胸苷激酶基因（单纯疱疹病毒胸苷激酶基因（HSV-tkHSV-tk），编码胸苷激酶，），编码胸苷激酶，使核苷类似物代谢为二磷酸化物，后者在细胞内酶的作用使核苷类似物代谢为二磷酸化物，后者在细胞内酶的作用下成为有毒性的三磷酸化物而发挥抗肿瘤作用。下成为有毒性的三磷酸化物而发挥抗肿瘤作用。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。“自杀基因自杀基因”疗法疗法核苷类似核苷类似物物TK基因基因严

43、格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。“自杀基因自杀基因”疗法疗法TK蛋白蛋白有毒性的三有毒性的三磷酸化物磷酸化物严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。“自杀基因自杀基因”疗法疗法肿瘤细胞死亡肿瘤细胞死亡严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。4.4.耐药基因治疗耐药基因治疗l多药耐受多药耐受MDRMDR：指肿瘤细胞接触某一种抗癌药物产生耐药指肿瘤细胞接触某一种抗癌药物产生耐药的

44、同时，也对其他结构和功能不同的药物产生交叉耐药的同时，也对其他结构和功能不同的药物产生交叉耐药性。性。l耐药基因治疗耐药基因治疗是指将一些耐药基因转移至造血干细胞，是指将一些耐药基因转移至造血干细胞，以降低化疗药物对骨髓的毒性，这样就可以用高剂量的以降低化疗药物对骨髓的毒性，这样就可以用高剂量的药物杀死肿瘤细胞而不破坏骨髓细胞。药物杀死肿瘤细胞而不破坏骨髓细胞。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。人类人类人类人类MDR1MDR1基因产生一种糖蛋白基因产生一种糖蛋白基因产生一种糖蛋白基因产生一种糖蛋白P-gp,P-gp,

45、是是是是ATPATP结合结合结合结合蛋白，对多种抗肿瘤药物产生外排作用。蛋白，对多种抗肿瘤药物产生外排作用。蛋白，对多种抗肿瘤药物产生外排作用。蛋白，对多种抗肿瘤药物产生外排作用。造血干细胞肿瘤细胞糖蛋白糖蛋白严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.5.抑制血管肿瘤生成抑制血管肿瘤生成l肿瘤的生长和存活依赖于生成的血管为它所提供的氧气肿瘤的生长和存活依赖于生成的血管为它所提供的氧气和营养物质，阻断肿瘤血管的生成可以抑制肿瘤的生长，和营养物质，阻断肿瘤血管的生成可以抑制肿瘤的生长，防止肿瘤的转移。防止肿瘤的转移。lVEG

46、FVEGF是肿瘤诱导血管生成过程中的一个重要的调节因子，是肿瘤诱导血管生成过程中的一个重要的调节因子，引入反义引入反义VEGFVEGF的的cDNAcDNA基因，通过与基因，通过与VEGFVEGF的的mRNAmRNA结合，来结合，来抑制抑制VEGFVEGF蛋白的翻译。蛋白的翻译。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。VEGF促进血管生成VEGFVEGFVEGFVEGF过表达载体植入小鼠角膜诱发异常过表达载体植入小鼠角膜诱发异常过表达载体植入小鼠角膜诱发异常过表达载体植入小鼠角膜诱发异常的血管发生。的血管发生。的血管发生。的

47、血管发生。RACRACRACRAC基因的过表达可以明显抑制基因的过表达可以明显抑制基因的过表达可以明显抑制基因的过表达可以明显抑制VEGFVEGFVEGFVEGF的血的血的血的血管发生诱导作用。管发生诱导作用。管发生诱导作用。管发生诱导作用。Circulation.2003;107:1532-1538严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。三三 病毒病的基因治疗病毒病的基因治疗l病毒性肝炎病毒性肝炎 l艾滋病（获得性免疫缺陷综合症）艾滋病（获得性免疫缺陷综合症）严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到

48、及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。1.1.病毒性肝炎病毒性肝炎l主要由肝炎病毒引起，包括甲型肝炎病毒主要由肝炎病毒引起，包括甲型肝炎病毒HAVHAV，乙型肝炎，乙型肝炎病毒病毒HBVHBV，丙型肝炎病毒，丙型肝炎病毒HCVHCV，丁型肝炎病毒，丁型肝炎病毒HDVHDV，戊型肝，戊型肝炎病毒炎病毒HEVHEV。其中主要是。其中主要是HBVHBV和和HCVHCV感染较多。感染较多。l治疗的根本方法是阻断、抑制甚至是清除肝炎病毒。治疗的根本方法是阻断、抑制甚至是清除肝炎病毒。l采用采用核酶、反义寡核苷酸、显性失活突变体等方式均可核酶、反义寡核苷酸、显性失活突变体等方式均可抑制抑制HB

49、VHBV或或HCVHCV病毒的基因复制和表达。病毒的基因复制和表达。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。艾滋病（艾滋病（AIDSAIDS）l艾滋病又叫获得性免疫缺陷综合症艾滋病又叫获得性免疫缺陷综合症l由艾滋病病毒由艾滋病病毒HIVHIV感染感染引起引起 。HIVHIV侵入人体后破坏人体免侵入人体后破坏人体免疫功能，使人体发生多种不可治愈的感染和肿瘤，最后疫功能，使人体发生多种不可治愈的感染和肿瘤，最后导致被感染者死亡的一种严重传染病。导致被感染者死亡的一种严重传染病。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规

50、章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。HIV病毒的分子结构严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。HIV模型图模型图脂双层膜脂双层膜gp120gp120gp41gp41包膜糖蛋白包膜糖蛋白p24p24衣壳蛋白衣壳蛋白p14p14内膜蛋白内膜蛋白p7p7核衣壳蛋白核衣壳蛋白逆转录酶逆转录酶蛋白酶蛋白酶整合酶整合酶严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。HIVHIV基因组结构：基因组结构：由由两条单链两条单链RNARNA组成，每个组