基因治疗的研究现状以及应用前景分析
基因治疗的研究现状以及应用前景分析
摘要：
基因治疗是一种通过基因水平的操作而达到治疗或预防的高新技
术。可治疗包括遗传性疾病、癌症、感染性疾病、心血管疾病和自身
免疫性疾病在内的多种疾病。近几年来基因治疗在全球范围内虽然取
得了快速发展，但也遇到了很多技术、伦理以及法律问题。未来基因
治疗的主要目
标是在法律和伦理要求范围内，开发更加安全高效的基因导入系统，
更好的服务于人类。本文主要论述了基因治疗的研究现状，并在此基
础上分析了其应用前景。
关键词：基因治疗，研究现状，应用前景
Abstract：
?Gene therapy is a new technology by which people can cute and prevent many diseases at the level of genes, such as,genetic disease,infectional disease,cardiovascular disease and autoimmune disease.At the past years , gene therapy has been developed all around the world , however , it has also come across some probloms , including technology ,laws and ethics. At the future , the main aim of gene therapy is to develop more safe and efficient gene delivery system within the limits of laws and ethics .The research status and application prospect of gene therapy are discussed in this paper.
Key words:
gene therapy , research status , application prospect
?
目录
摘要 (1)
关键词...................................................................................................... ..1 Abstract............................................................................................. (1)
Key words.............................................................................................. .. (2)
1.基因治疗的发展................................................................................................... . (3)
1.1基因治疗的概念.................................................................................................... . (3)
1.2基因治疗的历史.................................................................................................. (4)
2基因治疗的研究现状 (5)
2.1基因治疗的操作流程 (5)
2.2基因治疗的类型及其选择 (5)
2.3基因治疗的临床应用 (5)
2.4基因治疗的国内状况 (5)
2.5基因治疗的问题………………………………………………………………………………..
3基因治疗的应用前景分析 (5)
致谢 (6)
参考文献 (6)
1基因治疗的发展
1.1基因治疗的概念基因治疗有有广义和狭义的区别，广义理解，基因治疗包括了狭义上的基因治疗，此外还包括利用基因药物进行的治疗。狭义上的基因治疗即通常所说的基因治疗，是通过基因转移载体将外源正常基因或是人工合成的核酸分子，如siRNA，特定导入到患者病变部位的靶细胞，通过调控目的基因的表达，抑制、校正、替代或是补偿缺陷或异常基因，从而恢复靶细胞组织以及器官的正常生理功能，进而达到治疗疾病的一种新型治疗方法［1］。
基因治疗的常用方法有两种，一种是体外疗法，即在体外用基因转染病人的靶细胞，然后吧转染的靶细胞输入病人体内，最终治疗病人的不是基因药物而是基因修饰后的细胞；另一种是体内治疗，即将将外源基因导入病人体内病变的细胞、组织或细胞中，以达到治疗的目的。这些基因药物不仅可以是完整基因，也可以是基因片段（DNA或RNA）,可以是替代治疗，也可以是抑制性治疗，不仅可以治疗疾病，也可以预防疾病［2］。
1.2基因治疗的历史基因治疗的设想最初始于1967年，随后1980年外源基因成功导入小鼠，科学家从此开始基因治疗的尝试。直到1990年，美国国立卫生研究院（NIH）的两位教授用腺苷酸脱氨酶（ADA）基因导入一位由于ADA基因的缺陷罹患严重免疫缺损的4岁患者的淋巴细胞内并取得成功。这是首例基因治疗成功的例子，促使世界各国盲目掀起了基因治疗的研究热潮。2000年，法国巴黎内克尔（Necker）儿童医院利用基因治疗使多名有免疫缺陷的婴儿获得了正常的免疫功能，是基因治疗自起始之初最大的成功。2004年深圳赛百诺基因技术有限公司将世界上第一个基因治疗的药剂重组人p53抗癌注射液成功面向市场，成为全球基因治疗产品化的里程碑。但是基因治疗虽然为人类健康拓宽了美好前景，但是一些关键的问题还没能解决，在临床上应用中开始出现一些弊端，在1999年美国就出现了一起因使用先病毒载体导致的致死事件，促使人们重新考虑怎么合理利用基因治疗才能最大程度的为人类健康谋福。现在，基因治疗在癌症、心血管疾病、遗传病等的治疗以及疫苗、凝血因子等基因药物的生产中发挥着重要作用［3］。
2基因治疗的研究现状
2.1 基因治疗的操作流程
（1）大多数情况下以人类正常组织的m RNA 为模板，这样就避免了以基因组模板造成的克隆冗长的内含子的情况。其中，开放读码框（ORF）是形式治疗作用的关键，但是某些特定基因的内含子和非翻译区也可能起调控作用，对治疗起辅助作用，这种情况就需要选择性的克隆。
（2）构建基因表达的载体将上述克隆得到的片段连接到特定的载体中，构成重组质粒。除了上述具有治疗的基因外，还要有一个强劲的启动子。高校特异性的表达调控元件可控制基因表达量，降低表达量过高引起的副作用。
（3）治疗基因的导入治疗基因导入靶细胞内后才能发挥作用，其中基因导入系统中用到的导入载体可分为病毒载体和非病毒载体两类。其中病毒载体中最常用的腺病毒载体。慢病毒载体的优点是可以将携带的治疗基因整合到靶细胞的基因组中，稳定的随靶细胞的分裂而分裂。但是，治疗基因插入基因组是随机的，插入不当会活化癌基因或是破坏抑癌基因或造成基因突变，造成潜在危险。非病毒载体包括脂质体、基因枪、磷酸钙共沉淀法等。其介导的治疗基因导入靶细胞是瞬时的，其表达产物会随着细胞分裂而淡化最终失去功效。但是不会产生因插入靶细胞基因组而造成的副作用。安全性优于病毒载体。
（4）检测基因治疗效果治疗基因在靶细胞内长期有效表达是理想情况，所以需要经过长时间的跟踪监测和评价［3］。
2.2基因治疗的类型及其选择
目前实施的基因治疗主要包括替代性基因治疗、反义基因治疗与自杀基因治疗等。（1）替代性基因治疗是指在因基因缺失或变异而导致该基因功能缺失的病人体内引入正常基因，使该基因在病人体内表达正常蛋白质，弥补缺陷而达到治疗的目的。类似这样的由于基因缺失或突变而使基因实效或功能不足而引发的疾病，都可以通过在患者体内引入正常基因的方法加以治疗。（2）反义基因治疗，是指将致病的关键基因的一个小片段通过载体导入病态细胞从而阻止该基因从DNA到mRNA的转录过程以及mRNA翻译成蛋白质的过程从而实现治疗目的。基因突变有时是无意的，有时会使基因失效，有时则会引起癌变，此外某些基因的过表达也会引发癌变。因此治疗这些疾病最理想的方法就是让他们沉默不表达，反义基因治疗就是最好的选择。（3）自杀基因治疗，是指将编码某一个敏感因子的基因导入肿瘤细胞，使原本无毒或低毒的药物在该类型的细胞中被催化成有毒的物质，进而杀死该类型肿瘤细胞，人
类正常细胞因没能导入该基因而保持无毒或低毒。但是这种有个关键的缺陷，就是该基因载体的导入可能特异性不强，有可能导入到正常的细胞中从而杀死正常细胞，造成“误伤”，扩大伤害效应［3］。
2.3基因治疗的临床应用
在过去四十多年的时间中，基因治疗已经从之前的临床试验前阶段过渡到了临床试验阶段，而且已经应用于治疗多种疾病，包括某些遗传病如血友病和地中海贫血症、人类免疫缺陷疾病、癌症等。到目前为止，接近30多个国家已经完成或正在进行批准的基因治疗临床试验已超过了1650多项（图1）。其中绝大多数用于癌症治疗。
图 1 已完成或正在完成的基因治疗临床试验的地理分布（参考网址https://www.docsj.com/doc/4a10081575.html,/genmed/clinical）
1989年，Rosenberg和他的同事在美国国立卫生研究院（NIH）对黑色素瘤病人实施了第一例基因治疗的临床试验。 1990年，美国国立卫生研究院（NIH）的两位教授用腺苷酸脱氨酶（ADA）基因导入一位由于ADA基因的缺陷罹患严重免疫缺损的4岁患者的淋巴细胞内并取得成功。2000年Fischer和他的同事用逆转录病毒系统进行基因治疗，成功治愈了患有重症联合免疫缺陷的病人。
最近，随着肿瘤生物学的进步，人们对信号通路了解的越来越多，这些知识的掌握使得人们可以开发更高效低毒的基因治疗。肿瘤破坏性的基因治疗是直接杀死肿瘤细胞，而免疫治疗则是通过接种疫苗或者效应T细胞修饰等方法间接引起对肿瘤的免疫反应。目前，发展预防性治疗相对于治疗性治疗更有前景。如图2所示，免疫治疗占基因治疗临床试验的50%
左右，但是自杀基因治疗只占了8.2%，RNAi 技术应用占1.7% 左右。
图2 基因治疗临床试验中所用的基因治疗类型（参考网址https://www.docsj.com/doc/4a10081575.html,/genmed/clinical） 2010年5月，美国FDA批准了第一个用于免疫治疗前列腺癌的药物PROVENGE，在其他国家也有针对不同肿瘤的免疫制剂上市。目前免疫调节基因治疗有以下几种途径。
（1）主动免疫疗法通过注射肿瘤特异性的抗原，由抗原呈递细胞（APCs）将抗原呈递给特定类型的T细胞引起针对肿瘤细胞特异性的免疫反应的过程。
其中特异性的抗原通常是由腺病毒携带传递。
（2）获得性免疫性疗法该方法是将在体外加工改造后的效应T细胞转移给病人，有效反应率比较低，但是如果其他治疗策略不奏效的情况下可以采用
这种方法。
此外，溶瘤病毒疗法也是一种有效的基因疗法。溶瘤病毒可复制并引起肿瘤细胞，肿瘤细胞溶解后会释放成熟的病毒颗粒，再次感染邻近的细胞。其中，ONYX-015是第一个用于临床试验的溶瘤病毒，能够在p53阴性的细胞中复制并选择性杀死宿主细胞。抗血管基因治疗可以用改造过的病毒载体将上调血管抑制因子的药物或是抑制血管生成的药物特意导入肿瘤位点，从而治疗肿瘤。
值得一提的是，许多肿瘤发生都是p53基因突变或是失活造成的，为此可以用病毒载体将改造后的p53导入肿瘤细胞从而使其恢复功能达到治疗的效果。目前包括中国在内的两项该项产品也正在用于临床研究［4］。
2.4基因治疗的国内状况
我国基因治疗的研究工作开展的也相对较早，早在1991年我国就开展了B型血友病的基因治疗，而且获得了很好的成效。“九五”期间在基因导入和基因治疗临床试验等方面都取得了很大的进展，包括恶性脑胶质瘤、恶性肿瘤、哽塞型外周血管病等在内的6种基因治疗方案已经进入了临床研究。此外在基因治疗关键的技术研究方面也取得了重大的突破，建立了高效靶向性的非病毒导入系统以及病毒载入系统—AAV、HSV载体、人造血干细胞的扩增、定向分化以及基因导入技术，这些技术都获得了国内或国际的专利。随着研究工作的不断深入，基因治疗从实验阶段转向了临床试用阶段。目前，基因治疗在我国已被用于治疗恶性肿瘤、心脏病、关节炎、风湿病等疑难杂症。因此有专家预测基因治疗将成为以后一种常用的治疗手段［1］。
2.5基因治疗的问题
基因治疗与传统方法比较，具有很多优势，但是自诞生之日起，也非议不断。任何事物都有两面性，基因治疗也是一把双刃剑，在给人类健康带来福音的同时，也存在一些问题，包括伦理问题、安全问题、滥用问题记忆基因专利问题等。
2.5.1 安全问题
在以上阐述基因治疗的分子机理时，曾提到病毒携带的基因片段可以整合到靶细胞的基因组里，随着宿主细胞的复制而复制。但是因为其整合到基因组里的位点是随机的，有时整合到某些位点可能影响基因的调控机制或是其他功能，导致不可预计的功能。例如产生突变，突变在体内积累到一定程度或使人体产生病变。此外，现阶段用的载体存在特异性不高的缺点，在导向靶细胞的同时也有可能进入临近正常细胞导致正常细胞功能失常，进而影响人体的正常机理，导致病变。具体来说，基因治疗的安全问题可以分为以下两类：基因技术方面
（1）目前的基因导入系统不成熟，主要表现为结构不稳定、干扰基因组的功能和治疗基因很难到达靶细胞内隐患，需要构建更有效的病毒载体。
（2）用于临床治疗的基因数量有限，只有10余种，而且对大多数多基因遗产病暂时没有相关的基因治疗，即使找到相关的基因，但是治疗这种疾病的作用机制也有待阐明。如果对整个调控网络进行干预，未知的因素太多，可能产生不希望的结果。
（3）基因治疗到达靶细胞的盲目性较大，表达的可控性差，而且存在激活患者潜在致癌基因的可能性。
（4）针对生殖细胞的基因治疗可能对后代产生病原性影响。该类型的基因治疗从理论上可以根本上治愈某一类型的遗传病，但是由于基因整合的随机性，可能产生不可预知的伤害，对后代有不好影响。
此外，在技术运用的主体方面，也存在一些安全问题。首先在商业利益的驱动下，一些治疗者为了谋取利益，可能会隐藏治疗潜在的风险。有些治疗者为了试验研究也有可能不考虑患者的生命安全，导致悲剧的发生。其次，生殖细胞的治疗会导致人们片面盲目追求后代的最优化，导致很多人铤而走险［5］。
2.5.2 伦理问题
因为目的基因一旦整合到病人靶细胞的体内，就导致了病人基因组的变化，导致病人遗传信息的改变，理论上改造的是整个病人，这与人们的伦理观念相悖。尤其是针对生殖细胞基因治疗而言，基因治疗将改变细胞中的DNA序列，并将这种改变遗传给后代。长此下去，人类适应环境的能力将大大下降，同时基因治疗还会加大人口老龄化程度，加重社会负担。除此以外，基因治疗也会涉及到患者的知情权以及隐私问题等。
2.5.3 法律问题
基于以上安全问题和伦理问题，建立并完善相关法律法规来规范基因治疗领域是极其必要的，这样才能防患于未然，采取有效的防范措施，这样就可以在一定程度上防止这一技术的滥用。法律是社会关系的调控器，也理应是规制基因治疗行为的最好武器。在国外一项基因治疗的实施都要经过严格的程序审核。在英国，基因治疗比其他新药实施更加严格，还要得到地方伦理委员会和基因治疗委员会的审查和同意，最终由医学管理机构颁发该方案的许可证。在法国，明令禁止基因治疗应用于生殖细胞治疗。在奥地利，体细胞的基因治疗只能在被批准的医院里由特定的医疗小组实施［6］。
我国对基因治疗还没有专门的法律法规，这就可能导致基因治疗在我国的滥用。甚至有些医院打着基因治疗的招牌做虚假性广告。因此在基因治疗越来越重要的今天，尽快完善相关法律法规迫在眉睫。我国应积极借鉴国外关于基因治疗立法上的有利经验，最大程度的利用基因治疗为人类健康事业谋求福利。
3基因治疗的应用前景分析
正如在本文前面部分所述，目前，基因治疗领域存在的问题主要是安全性和有效性的问题。事实上，自1995年以来，全世界基因治疗的科学工作者都在致力于探究更高效安全
的载体导入系统，也出现了很多新思路和新方法。
目前，有效性和安全性的解决在于基因传递系统，扩大载体的基因容量、构建可控性较好的表达载体、采用非病毒传递载体，并发展出了包括阳离子多聚物载体、纳米颗粒载体、脂质体和聚乙烯亚胺等生物相容性载体在内的一套很有前途的基因专递系统，也渐渐显示出了非病毒载体的优势，越来越多被应用于治疗恶性肿瘤、感染性疾病和组织工程研究。此外基于基因同源重组和基因定点纠错原理，理论上可以在基因水平上治疗各种遗传病。与基因治疗载体系统相比，基因调控的研究相对滞后，近几年来随着人类基因组计划的完成，发现大量新的基因座调控区和调控机制，会极大推动基因治疗的发展［7］。
自世界上利用首例慢病毒载体治疗遗传疾病以来，基因治疗的载体目前为止已经得到很大程度上的发展，进一步找寻更高效安全的基因治疗载体是全世界基因治疗科研工作者和医务工作者义不容辞的责任，这项目标任重而道远。
病毒的免疫反应是制约病毒载体进行基因治疗的关键，因此需要研制改造出更适合基因治疗的病毒载体，降低免疫反应并保持介导速率。我们完全有理由相信，随着载体、转移系统的不断完善，基因治疗在不久的将来必将得到加速的发展，也必将在遗传病、癌症、感染性疾病等重大疾病方面发挥不可替代的作用。
参考文献
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肿瘤基因治疗的最新进展 王佩星 （徐州师范大学科文学院 08生物技术 088316103） 摘要：癌症是一种基因病，其发生、发展与复发均与基因的变异、缺失、畸形相关。人体细胞携带着癌基因和抑癌基因。癌症的基因治疗目前主要是用复制缺陷型载体转运抗血管生成因子、抑癌基因、前药活化基因（如ＨＳＶ－１胸腺嘧啶激酶）以及免疫刺激基因。主要抗肿瘤机制为：抑制肿瘤细胞生长、诱导肿瘤细胞凋亡、诱导抗肿瘤免疫反应、提高肿瘤细胞对化疗的敏感性、提高肿瘤细胞对放疗的敏感性、切断肿瘤细胞的营养供应。 关键词：肿瘤、基因治疗、免疫、原癌基因、抑癌基因 The latest progress of cancer gene therapy WangPeiXing (xuzhou normal university institute of biotechnology 088316103 foremen who 2008) Abstract: the cancer is a genetic disease, its occurrence, development and recurrence are associated with genetic variation, loss, deformity related. Human body cell carries oncogenes and tumor-suppressor genes. Cancer gene therapy is now primarily with copy DCF with carrier transport antiangiogenic factors, tumor-suppressor genes, before medicine activated genes (such as HSV - 1 thymine bases kinase) and immune irritancy genes. Main antitumor mechanism for: inhibiting tumor cell growth, inducing tumor cell apoptosis, inducing antineoplastic immune response, improving the sensitivity of the tumor cells to chemotherapy, radiotherapy of tumor cells to improve sensitivity, cut tumor cells to nutrition. Keywords: tumor, gene therapy, immunity, protocarcinogenic gene, tumor-suppressor genes 从本质上来讲，癌症是一种基因病，其发生、发展与复发均与基因的变异、缺失、畸形相关。人体细胞携带着癌基因和抑癌基因。正常情况下，这两种基因相互拮抗，维持协调与平衡，对细胞的生长、增殖和衰亡进行精确的调控。在遗传、环境、免疫和精神等多种内、外因素的作用下，人体的这一基因平衡被打破，从而引起细胞增殖失控，导致肿瘤发生。基因治疗的策略有基因替代、基因修复、基因添加、基因失活，目前临床使用的最主要方式是基因添加。针对肿瘤的特异性分子靶点设计肿瘤治疗方案，具有治疗特异性强、效果显著、基本不损伤正常组织的优点。这种肿瘤靶向治疗是肿瘤治疗中最有前景的方案。 1.肿瘤基因治疗的历史进展 肿瘤、艾滋病、遗传病是困扰人们的三大疾病，对肿瘤的根治是人们一直迫不及待想要实现的愿望。
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基因治疗的发展及其应用 【摘要】基因治疗一种很有发展前途的高新技术。基因治疗有望成为治疗遗传病、肿瘤、心血管病、病毒感染及其它难治性疾病的有效手段，本文通过国内外相关文献的分析，从基因治疗(基因治疗的现状、肿瘤的基因治疗)、基因预防、基因治疗技术、基因治疗存在的问题和未来发展等进行综述。 【关键词】基因治疗;基因预防;基因治疗技术;现状;问题和未来发展 人类的疾病是由于其本身的基因的核苷酸发生变化有关。近年来，基因治疗作为一种安全的、新的疾病治疗手段，在一定程度上取得了重大进展。 1 基因治疗 基因治疗(Genethrapy)是向靶细胞引入正常有功能的基因，以纠正或补偿致病基因所产生的缺陷，从而达到治疗疾病的目的，通常包括基因置换、基因修正、基因修饰、基因失活等。简而言之，基因治疗是指通过基因水平的操纵而达到治疗或预防疾病的疗法。 1.1 基因治疗的现状 生物医学的深入研究表明，人类的各种疾病都直接或间接与基因有关[1]。因此，可认为人类的一切疾病都是“基因病”。故人类疾病可分为三大类。一类是单基因病。这类疾病只需一个基因缺陷即可发生，如腺苷脱氨基酶(ADA)缺陷症。二是多基因病。此类疾病的病因大多比较复杂，不但涉及各个基因，往往还与环境因素(包括自然环境、社会环境、生活方式等)有关。基因缺陷和疾病表型都具有明显的多样性。Ⅰ型糖尿病、肿瘤、心血管疾病等皆属此类。三是获得性基因病。此乃病原微生物入侵所致，如艾滋病、乙型肝炎等。因此，理论上，人类所有的疾病都可采用基因治疗。 1.2 肿瘤的基因治疗 目前治疗癌症的基因疗法种类颇多，主要集中在免疫基因治疗、药物敏感性基因治疗、肿瘤抑制基因治疗治疗三个方面。 1.2.1 免疫基因治疗 常用方法有：①细胞因子基因治疗：将某些细胞因子基因如IL 2、IL 4、IL 6、B7 1，GM CSF等转染肿瘤细胞后，增强机体对肿瘤细胞的免疫反应。②肿瘤抗原基因免疫治疗：将某些肿瘤抗原基因如MHC基因等转染肿瘤细胞，增强肿瘤细胞免疫原性。②反义基因治疗：应用反义核酸在转录和翻译水平，通过碱基互补原则封闭某些异常基因的表达，反义核酸被称为信息药物[3]。④用抗体抑制癌基因的产物杀灭肿瘤细胞。
基因治疗发展趋势与中国现状思考
基因治疗发展趋势与中国现状思考 日期：2015-03-04 09:52:12 作者：协和医院戴毅 对于罹患肌营养不良等单基因病的患者和家庭来说，修复基因缺陷是治疗的希望。基因治疗也就成为众望所归。 应该说，近年来随着生物科学、分子技术的进步，基因治疗正在加速发展。2012年10月，欧盟批准了西方发达国家第一个基因治疗药物——uniQure公司的Glybera，其利用经过改造的AAV1病毒载体将LPL（Lipoprotein Lipase）基因导入患者肌肉细胞内，产生脂蛋白脂肪酶，纠正患者基因缺陷导致的酶缺失，进而消除反复发作胰腺炎等临床症状。经过两年的运作和筹备，本药有望在几个月内在欧盟上市（首先选在德国），初步定价111万欧元（约800万人民币），当然上市前还要和德国政府医疗保险部门讨价还价。对于整个基因治疗领域，这是一个具有里程碑意义的事件。 这里要提一下，在所有正式报道中都会说明，这是在Western world中第一个上市的基因治疗制剂。之所以不是全球第一，因为早在2004年中国就批准上市了全球第一个基因治疗药物——今又生（重组人P53腺病毒注射液），用于晚期鼻咽癌患者配合放疗的联合治疗。但当时支持其上市的临床试验数据非常有限，一直被广为质疑。该药上市后的临床应用也很有限，2008年因生产流程问题，SFDA吊销了该公司的GMP生产许可。此外，早在2003年，国内rAAV2-hFIX 治疗血友病B的I期临床试验就被SFDA批准，可惜其后并未有后续结果。 从世界范围来讲，基因治疗（特别是AAV介导的基因治疗）无疑已进入高速发展的快车道。通过20余年的前期积累，其安全性和有效性已获得医药监管部门和医药巨头的广泛认可（AAV用于最脆弱易感的SMA新生儿的临床试验已在美国开展，详见此前文章）。世界制药巨头纷纷投入到基因治疗药物上市前最后阶段的推动中，诺华、辉瑞、赛诺菲、拜耳、百特都通过收购基因治疗公司或与之合作进入这一领域，极大的推动了III期临床试验的开展。基因治疗公司已成为Nasdaq最为耀眼的明星。除了罕见病，制药巨头更看重的是，在精准医学时代，对于常见病的治疗也必须将患者细化，按照罕见病的模式，将更为精准的针对性治疗，如基因治疗，用于今后的治疗。 在国外一片风起云涌的情况下，国内的基因治疗显得很沉寂。近10年，国内没有任何新的基因治疗临床试验获批实施，也没有基因治疗领域的国际多中心临床试验。究其原因，国内的科研转化仍然比较落后，而新兴的基因治疗领域又是烧钱大户，前期投入非常巨大，稍有不慎就可能全军覆没，就连这一领域的翘楚Introgen公司都因为FDA未认可其P53基因治疗III期临床试验结果，导致其不得不申请破产保护。因此国内基因治疗产业由于缺少资本注入，起步非常困难。 另一方面，国内患者参与国外基因治疗临床试验也存在困难，主要原因如下：、我国CFDA明确规定，国外新药不能在国内做I期和II期临床试验。只有在国外完成I期和II期临床试验后，才可以申请在国内进行III期临床试验或多中心III期临床试验。国家如此规定是为了避免国人成为外国制药企业的“小白鼠”（印度由于相关管制较松，而成本大大低于发达国家。有大量西方国家的新药在印度进行I期、II期临床试验，甚至出现违背伦理学原则的情况，经常见诸报端）。但相应的，也提高了新药进入我国的门槛。 2、中国是发展中大国，医疗保险和居民收入水平相较发达国家仍有较大差
基因治疗研究进展_虎艳
基因治疗研究进展 虎 艳 (甘肃省张掖医学高等专科学校 734000) 摘 要 基因治疗是21世纪具有很大发展前景的新医疗技术,有望成为人类战胜疾病的利器。本文阐述了基因治疗技术的发展和应用进展。 关键词 基因治疗 载体 癌基因 基因治疗(genetherapy)是医学领域中发展起来的一项新技术,它主要是通过向靶细胞或组织引入外源基因DNA或RNA片段,来纠正或补偿基因的缺陷,关闭或抑制异常基因的表达,从而达到治疗疾病的目的。基因治疗通常包括基因替代、基因修饰、基因修正、基因抑制或失活等。上世纪80年代初,Anders on首先阐述了基因治疗的概念。1990年美国的B lease等成功地进行了世界上首例临床基因治疗,即对腺苷脱氨酶(adenosinedeam inase,ADA)缺陷病人进行了基因治疗。1991年我国首例基因治疗B型血友病也获得成功[2]。目前,基因治疗已从遗传病扩展到心血管疾病、肿瘤、神经系统疾病及传染病等。此外,基因治疗也能用于亚健康状态的治疗,如疲劳、肥胖、脱发、衰老等。然而基因治疗依然存在诸如缺少高效的传递系统、缺少持续稳定的表达和寄主产生免疫反应等一系列问题。但随着科学家对人类基因及其功能、疾病发病的分子机制研究的不断深入,不久的将来基因治疗一定会给人类健康事业带来深远的影响。 1 基因治疗的方法 基因治疗有两种途径:①把一个健康的正常基因拷贝插入病变靶细胞以补偿缺陷基因;②引入经过改造的基因来赋予细胞新的特性。目前基因治疗常用的技术有体内疗法(in vivo)和体外疗法(ex vivo)两种。1.1 体内疗法 体内疗法是将含外源基因的重组病毒、脂质体或裸DNA直接导入受体体内有关的器官组织和细胞内,以达到治疗目的。这是一种操作简便易行的方法,如静脉注射、肌肉注射、器官内灌输、皮下包埋等,但其缺点是基因转染率较低,疗效短。例如在遗传性疾病的基因治疗方面,以腺病毒等为载体的体内疗法常见于囊性纤维变性(cystic fibr osis,CF)的基因治疗研究。CF为一种白种人常见的致死性疾病,是累及少数器官系统的常染色体隐性遗传病,该病是由于跨膜转导因子(cystic fibrosis trans membrane conductance regulat or,CFTR)基因发生突变导致上皮细胞氯离子通道异常,从而使肺、胃肠道、胰腺和肝胆系统等多种器官功能受损。在CF累及的器官中目前只有肺可作为基因治疗的靶器官,载体主要是腺病毒,还有脂质体、质粒和与腺相关病毒载体。1.2 体外疗法 目前研究和应用较多的还是体外疗法,即将有基因缺陷的细胞取出,在体外将外源基因导入到载体细胞,然后将基因转染后的细胞回输给受者,使携有外源基因的载体细胞在体内表达治疗产物,以达到治疗目的。例如,1991年复旦大学遗传学研究所与第二军医大学长海医院血液科合作进行的血友病B 基因治疗就是利用皮肤成纤维细胞为靶细胞的体外疗法。该方案应用XL C I X和N2C MV I XC9逆转录病毒载体转染患者的成纤维细胞,以细胞胶原悬液注射到患者皮下,使患者血浆中F I X抗原和F I X活性升高1～2倍,并持续两年以上,患者鼻出血等症状有所好转,每年所需输血次数也减少。此后又进行了2例血友病的基因治疗,跟踪4～7年未发现与基因治疗相关的毒副作用,但转入的F I X表达水平仍有待进一步提高[2]。 另外,W ils on等应用肝细胞为靶细胞的体外疗法治疗了家庭性高胆固醇血症(fam ilial hyperchlester olae2 m ia,FH)。FH是一种由于低密度脂蛋白受体(l ow density lipop r otein recep t or,LDLR)功能或表达异常所致的遗传病。W ils on等首先切除患者部分肝以获取原代培养的肝细胞,然后在体外用含LDLR cDNA的逆转录病毒载体转染后回输,经门静脉注射植入肝脏。治疗后患者血液中LDL水平较治疗前下降约30%,LDL/ HDL(低密度脂蛋白/高密度脂蛋白)之比从治疗前10～13降至5～8,这一水平维持了18个月以上。由于该方案需要切除患者约1/3的肝脏,目前已停止临床应用[2]。 2基因治疗的载体 基因治疗载体可分病毒性载体和非病毒性载体两大类。 2.1 病毒性载体 包括逆转录病毒(R t)、腺病毒(Ad)、疱疹病毒(HS V)及腺相关病毒(AAV)等。 2.1.1 逆转录病毒载体 逆转录病毒(R t)是一类可在感染细胞内将其RNA反转录为DNA的病毒。R t最大的优点是可以有效地整合到靶细胞的基因组中,并稳定持久地表达所带的外源基因,病毒基因组以转座的方式整合,其基因组不会发生重排。因此所携带的外源基因也不会改变,而且转染率高。 2.1.2 腺病毒载体 腺病毒(Ad)是一种线性双链
基因治疗研究现状
胶质瘤基因治疗研究现状 摘要：恶性胶质瘤的常规治疗效果较差，而近几年在胶质瘤的基因治疗方面研究取得一定进展，目前其基因治疗的分子策略主要包括细胞周期调节、自杀基因疗法、免疫基因疗法、抗侵袭治疗、抗血管生成治疗、PKR途径等，基因转运系统包括腺病毒、逆转录病毒、腺相关病毒等病毒载体，对病毒的改造主要是增加载体的靶向性及可控性，另外一种新型载体是溶瘤病毒和非病毒载体，而最有前景的是联合基因治疗和基因治疗与传统化疗、放疗的结合。 关键词：胶质瘤；基因治疗；载体 恶性胶质瘤是颅内最常见的肿瘤，在所有颅内肿瘤中脑胶质瘤约占40%，预后较差，平均存活期仅为9至12月。尽管近年来胶质瘤在手术、化疗与放疗方面取得很大进步，但其治疗效果并没有得到显著提高。近年来随着分子生物学技术的迅速发展，肿瘤基因治疗的发展亦较迅速。目前国内、外许多学者广泛开展脑胶质瘤基因治疗研究，并取得初步效果。我们从目的基因与转运系统两方面进行讨论。 1 胶质瘤基因治疗的分子策略 当前胶质瘤基因治疗的分子策略包括以下几点：（1）细胞周期调节基因及凋亡基因（2）自杀基因（3）免疫调节基因（4）肿瘤侵袭抑制基因（5）血管生成抑制基因（6）PKR途径。以上各策略可相互联系，并相互联合。 1.1细胞周期调控与诱导凋亡 P53作为抑癌基因，维持基因组的稳定，可调节细胞周期，激活细胞凋亡。胶质瘤的早期发生与P53突变有关，发生率约40%。用腺病毒作载体介导P53转入P53突变型胶质瘤细胞，首先诱导P21蛋白表达，并诱导BAX表达，可使细胞周期阻滞于G1期，诱导凋亡发生，抑制肿瘤细胞生长，使肿瘤体积缩小。P53参与细胞周期与凋亡的调控，通过P21与BAX 两条途径。P53基因变异能明显降低恶性脑胶质瘤对化疗的敏感性，而将野生型P53基因导入P53基因缺乏的胶质瘤细胞中，能明显增强细胞对化疗和放疗的敏感性。P53基因在脑胶质瘤的高突变率为脑胶质瘤的靶向性基因治疗提供了重要的基础[ ]。 E2F-1也是一种重要的抑癌基因，其表达蛋白正性调控S期基因转录，驱动细胞周期从G1期到G2期。胶质瘤细胞单独转导E2F-1基因或联合P53基因，均可促进细胞凋亡，对P53耐受的一部分细胞，E2F-1仍具有促进凋亡的作用。与P53基因不同的是，E2F-1基因并不通过诱导BAX的表达来实现其促进细胞凋亡的作用，而是直接调控细胞周期[ ]。E2F-1基因的副作用是它对正常细胞的毒性和潜在的致瘤性。 P16、RB、PTEN作为抑癌基因参与了细胞周期与凋亡的调控，而Bcl-2基因家族、Casepase 家族、Fas-ligand、TNF相关的凋亡诱导配体等凋亡相关基因，它们都可促进肿瘤细胞的凋亡。这些方法都可通过与放射治疗或化疗相结合，而提高肿瘤对放射线和细胞毒性药物的敏感性。 1.2 自杀基因疗法 自杀基因是一类药物代谢基因，导入细胞后使无毒性的前体药物代谢转化为毒性较强的细胞毒药物，以选择性地杀伤基因导入的肿瘤细胞。在胶质瘤中单纯疱疹病毒胸苷激酶基因(HSV-tk)研究较多，TK基因编码的激酶使GCV磷酸化，激活GCV，导致细胞死亡。GCV 杀灭肿瘤细胞的机制除其本身细胞毒作用外，更为重要的是它可产生旁观者效应，其机理包括：（1）细胞毒性产物通过细胞间的缝隙连接进入邻近细胞。（2）被破坏的细胞释放毒性物质和凋亡小体进入周围微环境，并被邻近细胞摄取。（3）自杀基因杀死的细胞释放细胞因子，进一步吸引免疫细胞进入肿瘤，介导抗肿瘤免疫反应。（4）导致血管内皮细胞死亡，引起肿
基因治疗的发展现状和存在风险分析
基因治疗的发展现状和存在风险分析 发表时间：2019-06-24T10:40:47.343Z 来源：《成功》2019年第1期作者：傅思博 [导读] 随着生物科学的发展，科学家们逐渐解开了生命的密码——基因，作为遗传信息的DNA片段，人们发现可以通过改善或改变基因的排列组合，或通过外源性基因的植入，可以解决非常多的遗传疾病，乃至于改善后代生育的质量。但同时外源性基因侵入的风险和伦理问题也是基因工程面临的主要问题。 傅思博 西安市铁一中陕西西安 710016 【摘要】随着生物科学的发展，科学家们逐渐解开了生命的密码——基因，作为遗传信息的DNA片段，人们发现可以通过改善或改变基因的排列组合，或通过外源性基因的植入，可以解决非常多的遗传疾病，乃至于改善后代生育的质量。但同时外源性基因侵入的风险和伦理问题也是基因工程面临的主要问题。 【关键词】基因；基因工程；基因治疗；风险分析 一、基因与基因工程概述 （一）基因就是带有遗传信息的DNA片段，它是控制生物性状的基本遗传单位 基因（遗传因子）是产生一条多肽链或功能RNA所需的全部核苷酸序列。基因支持着生命的基本构造和性能。储存着生命的种族、血型、孕育、生长、凋亡等过程的全部信息。环境和遗传的互相依赖，演绎着生命的繁衍、细胞分裂和蛋白质合成等重要生理过程。生物体的生、长、衰、病、老、死等一切生命现象都与基因有关。它也是决定生命健康的内在因素。因此，基因具有双重属性：物质性（存在方式）和信息性（根本属性）。 基因有两个基本特点：一是能忠实地复制自己，以保持生物的基本特征；二是在繁衍后代上，基因能够突变或变异，当受精卵或母体受到环境或遗传的影响，后代的基因组会发生有害缺陷或突变。 （二）基因工程的基本定义 基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，它是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译、表达。也就是说，它是将一种生物体的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体内，使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状。基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展的基础上诞生的一门崭新的生物技术科学。它与细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。 实施基因工程一般包括四个操作步骤：一是提取目的基因；二是目的基因与运载体结合；三是将目的基因导入受体细胞内；四是目的基因的检测和表达。 二、基因治疗的发展现状 随着人类对基因研究的不断深入，发现许多疾病是由于基因结构与功能发生改变所引起的。科学家将不仅能发现有缺陷的基因，而且还能掌握如何进行对基因诊断、修复、治疗和预防，这是生物技术发展的前沿。这项成果将给人类的健康和生活带来不可估量的福音。 （一）基因治疗的原理 基因治疗是指以改变人类遗传病物质为基础的生物医学治疗,即通过一定方式将人正常或野生型基因或有治疗作用的DNA顺序导入人体靶细胞,以矫正或置换致病基因的治疗方法[1]。已发现的遗传病有6500多种，其中由单基因缺陷引起的就有约3000多种。因此，遗传病是基因治疗的主要对象。第一例基因治疗是美国在1990年进行的。当时，两个4岁和9岁的小女孩由于体内腺苷脱氨酶缺乏而患了严重的联合免疫缺陷症。科学家对她们进行了基因治疗并取得了成功。这一开创性的工作标志着基因治疗已经从实验研究过渡到临床实验。1991年，我国首例B型血友病的基因治疗临床实验也获得了成功。 （二）基因治疗的最新进展 基因治疗的最新进展是即将用基因枪技术用于治疗。其方法是将特定DNA用改进的基因枪技术导入小鼠的肌肉、肝脏、脾、肠道和皮肤获得成功的表达。这一成功预示着人们未来可能利用基因枪传送药物到人体内的特定部位，以取代传统的接种疫苗，并用基因枪技术来治疗遗传病。 按照遗传基本原理，如果某些基因能帮助父母生存和繁殖，父母就会把这些基因传给后代。但一些研究表明，真实情况要复杂得多：基因可以被关闭或沉默，以应对环境或其他因素，这些变化有时也能从一代传到下一代。美国马里兰大学遗传学家提出了一种特殊机制，父母通过这种机制可以把沉默基因遗传给后代，而且这种沉默可以保持25代以上。这一发现可能改变人们对动物进化的理解，有助于将来设计广泛的遗传疾病疗法。 所以，据此我们可以设想，第一、在孕期进行产前诊断，检测出遗传病基因后提取胚胎内细胞团，通过基因重组将人工编辑的dsRNA 基因导入内细胞团中，使遗传病的基因暂时性无法正常表达后进行基因编辑与剪辑替换。第二、暂时延缓遗传类疾病的病情恶化，延缓发病时间，为医生和患者争取更多治疗时间。如果实验疗效得到进一步确证的话，就有可能将胎儿基因疗法扩大到其它遗传病，以防止出生患遗传病症的新生儿，从而从根本上提高后代的健康水平。 三、基因治疗的风险分析 （一）现阶段基因治疗的技术风险 基因治疗的技术风险是指，由于技术本身的不成熟而导致患者，受试者的身心伤害。它包括疾病的种类，致病概率的大小和风险的严重程度等三个方面。[2] 在基因临床试验中，技术风险表现在三个方面：1.如何选择有效的治疗基因；2.如何构建安全载体，病毒载体效率较高，但却有潜在的危险性；3.如何定向导入靶细胞，并获得高表达。 （二）现阶段基因治疗的伦理风险 基因工程同其他科学技术成果一样也是一把双刃剑：它一方面给人类带来了巨大的福祉,但同时也产生了巨大的伦理风险。基因治疗技术的快速发展使我们不得不认真思考“人是什么”这个问题，如果人类可以改良基因，那么人类基因的权利何在？因此,由基因的特殊性所引
当前基因治疗的现状和一般性技术路线
当前基因治疗的现状和一般性技术路线 基因治疗是当前医学领域研究的热点和前沿问题，本文论述了基因治疗的现状和一般性技术路线，供相关领域的研究人员和一般科学工作者参考。 标签：基因治疗CGT CAR-T 基因治疗目前作为一种非常规疗法，对于彻底治疗一些具有罕见破坏性遗传病，如交界性大疱性表皮松解症（junctional EB，JEB），和一些罕见的进行性神经肌肉功能损坏性遗传病，如Ι型脊髓性肌萎缩症（SMAΙ），和一些常见的延迟发病的神经功能退行性疾病，如帕金森病（Parkinson’s disease，PD），还有特定的病毒感染性疾病（如艾滋病，AIDS）和某些种类的恶性肿瘤（如急性淋巴白血病，ALL），都已经表现出了光明的前景。细胞和基因治疗领域（Cell and Gene Therapy，CGT）也是当今生物医学研究的重要的前沿和热点课题。 一、当前基因治疗的现状 当前基因治疗技术还不是很成熟的治疗方式，总体上还处在实验探索的阶段，还具有一定的风险性，其安全性和有效性还需要有很大的提高。往往是在没有很好的常规治疗方式前提下，对于一些危害性较大的疾病的一种试验性治疗。对于不同的疾病，其治疗效果往往相差很大；不同的机构对于同一种疾病，其治疗的过程也有较大差异。另外，基因治疗前期要投入大量人力、物力和时间，所面对的又是小范围内的患者，所以导致了其高昂的治疗费用。 二、当前基因治疗的一般性技术路线 当前基因治疗的主要有三种情况： 第一种，外源基因基因直接导入法 虽然说是基因直接导入，却不是直接将基因片段导入靶器官，因为直接导入，基因无法整合到靶细胞基因组里面，也就得不到表达。常用的方法就是将腺相关病毒（Adeno-Associated Virus，AA V）作为载体，然后导入靶器官。为了实现更高的目的蛋白质表达量和降低免疫毒性，往往还需要对载体进行改造，对目的基因进行密码子优化。根据《自然·通讯》报道，英法合作团队以狗为动物试验模型地开发出了较为成功的针对杜氏肌营养不良症（DMD）的基因疗法。DMD患者均为男性，患者在几岁时就会表现出肌无力症状，后来会恶化到无法自己行走，随后各种肌无力问题相继出现。一种抗肌萎缩蛋白有关的基因变异影响了抗肌萎缩蛋白的生成，进而影响肌肉的功能，导致了DMD。研究小组将抗肌萎缩蛋白基因进行了“压缩”，制作出功能性缩微版抗肌萎缩蛋白，并成功利用AA V载入12只DMD狗的体内。他们仅对这些狗进行注射治疗了一次，两年来这些狗的病情被成功抑制，不但临床症状稳定，肌肉功能还得到了很大程度的改善。
第二十三章 基因治疗——复习测试题
第二十三章基因治疗——复习测试题 （一）选择题 A型题 1. 全世界第一例基因治疗成功的疾病是 A. β地中海贫血 B. 血友病 C. 重症联合免疫缺陷症 D. 高胆固醇血症 E. 糖尿病 2. 理论上讲，基因治疗最理想的策略是 A. 基因置换 B. 基因替代 C. 基因失活 D. 免疫调节 E. 导入“自杀基因” 3. 目前基因治疗所采用的方法中，最常用的是 A. 基因置换 B. 基因替代 C. 基因失活 D. 免疫调节 E. 导入“自杀基因” 4. 利用反义核酸阻断基因异常表达的基因治疗方法是
A. 基因置换 B. 基因替代 C. 基因矫正 D. 基因失活 E. 免疫调节 5. 将白细胞介素-2基因导入肿瘤病人体内，提高病人IL-2的表达水平，进行抗 肿瘤辅助治疗。这种基因治疗方法是 A. 基因置换 B. 基因替代 C. 基因矫正 D. 基因失活 E. 免疫调节 6. 下列哪种方法不是目前基因治疗所采用的方法 A. 基因缺失 B. 基因置换 C. 基因替代 D. 基因失活 E. 免疫调节 7. 基因治疗的基本程序中不包括 A. 选择治疗基因 B. 选择载体 C. 选择靶细胞 D. 将载体直接注射体内 E. 将治疗基因导入靶细胞
8. 下列哪种方法不属于非病毒介导基因转移的物理方法 A. 电穿孔法 B. 脂质体法 C. DNA直接注射法 D. 显微注射法 E. 基因枪技术 9. 下列哪种方法属于非病毒介导基因转移的化学方法 A. 电穿孔法 B. 基因枪技术 C. DNA直接注射法 D. 显微注射 E. DEAE-葡聚糖法 10. 将外源治疗性基因导入哺乳动物细胞的方法不包括 A. 显微注射法 B. 电穿孔法 C. 脂质体法 D. CaCl2法 E. 病毒介导的基因转移 11. 目前在基因治疗的临床实施中，最常使用的载体是 A. 逆转录病毒载体 B. pBR322 C. λ噬菌体 D. pUC18 E. YAC
人基因治疗申报临床试验指导原则
人基因治疗申报临床试验指导原则 1993年5月卫生部公布《人的体细胞治疗及基因治疗临床研究质控要点》以后，国内外基因治疗的临床前及临床研究进展很快。为了我国基因治疗的正常开展管理，特起草本指导原则，作为申报人基因治疗临床试验的试行办法。凡国内单位以及国外单位或中外合资单位所研制的人基因治疗制剂在我国境内进行临床研究，均须按本指导原则进行申报和审批。 Ⅰ引言 基因治疗是指改变细胞遗传物质为基础的医学治疗。目前仅限于非生殖细胞。基因治疗的申报范围，是将外源基因或遗传物质导入人体细胞以达到防治疾病的目的，不包括应用化学药物改变基因表达。后者应纳入化学药物治疗的申报范围。 基因治疗的技术和方式日趋多样性。按基因导入的形式，分为离体基因导入后进入体内（ex vivo）及体内导入（in vivo）两种形式。前者是在体外将基因导入细胞，然后将细胞导入人体；后者则是将基因通过适当的导入系统直接用于人体。所用导入系统包括病毒与非病毒型。因此，申报资料不可能用一个模式来概括，必须按方案及其技术路线而异。本指导原则只可能提出一个共同的原则，具体的方案应根据这些原则，确定具体申报的内容。根据国内外基因治疗的进展，基本原则：一是必须确保安全与有效，要充分估计可能遇到的风险性，并提出相应的质控要求；二是要促进基因治疗的研究，并加强创新。对一些新的治疗技术路线的相应质控要求，可有一定的灵活性，应注意到基因治疗本身的特点以及它与经典的化学合成药物或基因工程药物的差别。为此，希申请者加强咨询和论证，提出一个确保安全
有效而又适合实际的申报资料。同时，对每个方案中各个阶段的操作过程、中间及最终制品的制备，务必制订标准操作规程，并予严格实施。 Ⅱ申报资料内容 一、基因治疗制剂简介 （一）申请表（见附表） （二）国内外研究现状、立题依据和目的及预期效果： 1.应提供国内及国外已开展的同样或同类疗法的资料，包括所选择的病种、有效性、安全性及必要性。须着重指出申请方案与国外或国内已批准的方案的不同处、特点及其优越之处。凡属新的方案，应说明其优越性及安全性的依据。 2.须说明可能出现的副作用或危害，并提出如何避免和减少其危害性或副作用的措施。 3.利弊的权衡。根据该治疗方案可能达到的疗效及可能出现的风险，提出总体的利弊权衡的估价。这种估价将是该方案能否获得批准的重要依据之一。 （三）制剂的制备工艺简介： 简要说明该制剂（或产品）的制备工艺流程及其对安全性的保证。 二、基因治疗制剂的性质、制备工艺及质控 （一）治疗用的目的基因及其质粒的组建： 不论何种导入形式，首先应说明基因治疗所用的目的基因及其来源（尤其是有否涉及国内外专利问题，应有专利查询资料）、分离的材料方法、克隆步骤、DNA序列分析结果以及重组体质粒组建详细步骤及鉴定结果。
基因治疗的困难与前景
基因治疗的困难与前景 基因治疗是利用遗传学的原理治疗人类疾病的新手段，传统意义上的基因治疗是指目的基因导入靶细胞后与宿主细胞的基因发生基因重组，成为宿主细胞的一部分，从而可以稳定地遗传下去，并达到疾病治疗的目的。 目前，基因治疗主要的策略有4种。基因置换是利用正常的基因整个地替换突变基因，使突变基因永久地得到更正。基因修正是将突变基因的突变碱基序列用正常的序列加以纠正，而其余未突变的正常部分予以保留。相比前面两种策略，基因修饰则是间接利用目的基因的表达产物来改变宿主细胞的功能。而基因失活是利用反义技术来封闭某些基因的表达，以达到抑制有害基因表达的目的。就技术方面而言，基因置换是最常用的策略之一。 基因治疗的发展和实施，要依赖于相关的技术和研究。其中最为重要的是人类基因组计划（HGP）和基因工程技术。美国国会于1990年批准了这一项目，并决定从1990年10月1日组织实施。计划耗资30亿美金，历时15年完成。这个浩大繁杂的计划成为了国际合作项目。美国，英国，日本，法国，德国和中国6个国家相继加入到计划中。HGP最终任务是要破译人体遗传物质DNA分子所携带的所有的遗传信息。HGP的实施，使人们对自身基因的认识达到一个质的飞跃。使人们进一步认识各种基因的生物学
功能以及与遗传病之间的关联，认识遗传病的分子缺陷的基础知识，为遗传病的基因治疗奠定基础。 HGP为基因治疗提供了基础知识，而真正的成功操作则要依赖基因工程技术。其中最重要的是基因治疗的载体构建。病毒载体是常用的载体之一。如：逆转录病毒载体，腺病毒载体等。而非病毒载体主要为显微注射法和电穿孔DNA转移法。 从1967年Nirenbery提出基因治疗实施。在1990年9月，美国FDA批准了人类首例基因治疗，针对于SCID的病例的基因治疗研究。同年9月14日第一位基因治疗的患者被成功回输带有矫正基因的T细胞。 基因治疗的基础研究虽然已经有近半个世纪，但基因治疗的成功案例并不多，所涉及的疾病领域也不广。其中的问题还存在很多。其中伦理问题和技术安全问题是最受关注的。 对生殖细胞的操作有不可预知性，有可能使后代产生缺陷。就目前的技术还不能做到避免外源基因的插入引起的生殖细胞的基因突变。这种改变是否符合我们后代的最佳利益。这就提出了一个新的伦理问题。我们是否有权这样做。我们对后代的责任是什么。基因治疗还面临着很大的社会风险，通过遗传筛查可以不让可能患遗传病的人出生，以此来预防遗传病。这会鼓励强迫性的优生规划和对
基因治疗的研究现状以及应用前景分析
基因治疗的研究现状以及应用前景分析 摘要： 基因治疗是一种通过基因水平的操作而达到治疗或预防的高新技 术。可治疗包括遗传性疾病、癌症、感染性疾病、心血管疾病和自身 免疫性疾病在内的多种疾病。近几年来基因治疗在全球范围内虽然取 得了快速发展，但也遇到了很多技术、伦理以及法律问题。未来基因 治疗的主要目 标是在法律和伦理要求范围内，开发更加安全高效的基因导入系统， 更好的服务于人类。本文主要论述了基因治疗的研究现状，并在此基 础上分析了其应用前景。 关键词：基因治疗，研究现状，应用前景 Abstract： ?Gene therapy is a new technology by which people can cute and prevent many diseases at the level of genes, such as,genetic disease,infectional disease,cardiovascular disease and autoimmune disease.At the past years , gene therapy has been developed all around the world , however , it has also come across some probloms , including technology ,laws and ethics. At the future , the main aim of gene therapy is to develop more safe and efficient gene delivery system within the limits of laws and ethics .The research status and application prospect of gene therapy are discussed in this paper.
基因治疗的研究热点与发展趋势
?专论? 基因治疗的研究热点与发展趋势 曹雪涛 作者简介:曹雪涛,第二军医大学免疫学教研室和全军免疫与基因治疗重 点实验室主任、教授、博士生导师,基础免疫学学科带头人。近年来,承担了多项国家和军队及上海市的科研任务包括国家863重大项目、国家杰出青年科学基金等,近5年来在国内外正式学术期刊上发表学术论文170多篇并多次应邀赴美、德、日、法等国著名学术机构如NCI 等作专题学术报告。曾获军队科技进步一等奖及二等奖各一项。作者单位:200433 第二军医大学免疫学教研室 一、概况 从分子生物学角度,可把基因治疗理解 为将正常有功能的基因置换或增补缺陷基因的方法;从更广义的疾病治疗角度,可以认为凡是将新的遗传物质转移到某个体内使其获得治疗效果的方法均属基因治疗。近年来,这一领域的研究取得了重大进展,目前世界上已有二百项左右基因治疗临床研究项目正在试验中。可以预见,基因治疗作为一种全新的疾病治疗手段,将一定程度地改变人类疾病治疗的历史进程。基因治疗研究主要有以下两大特点,也是目前基因治疗研究的两大发展方向:其一是基础研究更加深入,以解决在临床应用中遇到的一些困难及基因治疗本身需要解决的一些难点(如靶向性差、可控性小、目的基因少等)为主要研究内容;其二是临床试用项目增多,实施方案更加优化,判断标准更加客观,评价效果更加准确。本文仅对其中的一些较突出的研究热点及发展趋势作一简要介绍。 二、基因治疗载体系统的改良(一)病毒载体 有效的基因治疗依赖于外源基因的高效、稳定的表达,病毒载体介导的基因转移,以其高转染效率和良好的靶向性而成为基因治疗中应用最广泛的技术手段。目前常用的病毒载体在应用于基因治疗时有各自的优点,如逆转录病毒载体能将外源基因稳定地插入靶细胞的染色体中,且感染效率较高,因而已被用于大部分的基因 治疗项目;腺病毒载体有较大的宿主范围,可以感染非分裂期细胞,在i n vivo 基因转移中具有很大 的优势,且由于其感染细胞时不整合到宿主染色体,潜在的致癌危险小,因而倍受关注;痘苗病毒具有与腺病毒类似的可感染静息期细胞、基因不整合在宿主染色体等特点且具有大容量的优点;腺相关病毒则因能将外源基因定点整合至宿主细胞,因而具有较逆转录病毒更优越的特性;单纯疱疹病毒的优点在于具有嗜神经性,可用作中枢神经系统靶向的良好载体。但它们各自也有较多的缺点而影响了其在基因治疗中的应用和应用效果。如传统的逆转录病毒载体可能产生具有复制能力的逆转录病毒而在安全性方面具有潜在的危险;腺病毒及痘苗病毒载体由于表达时间有限而很难用于需要长期稳定表达的一些基因治疗项目,如遗传病的基因治疗等。但应用于基因治疗的病毒载体最急需解决的难点,也是所有病毒载体均存在的缺陷在于它们的靶向性和组织特异性差、可控性小,解决此难题是目前该方面研究的热门课题,已有很多学者对这一课题做了一些很有意义的工作。 解决病毒载体的靶向性问题,目前多采用将靶细胞表面特异性抗体和病毒外壳蛋白的抗体偶联成复合抗体,再将逆转录病毒与靶细胞的特异受体相连,或是采用配基与逆转录病毒外壳蛋白共表达的方法,以达到靶向基因转染的目的。但这些方法也存在一些问题,如分离合适的抗体很复杂且这些抗体存在较强的免疫原性。最近,Barry 等通过噬菌体呈现技术,去筛选靶细胞特异性结合的多肽,然后构建靶细胞特异性基因治疗载体;Roth 等通 ? 17?上海医学1999年2月第22卷第2期