基因治疗载体的最新研究进展

基因治疗载体的最新研究进展

在生命进化的漫长历程中，生物体通过基因的突变来适应环境的改变，所以说生物突变是生物体进化的基础［1］。同时，不利的突变会造成细胞形状和功能的改变，从而导致疾病甚至死亡。人类的某些疾病是由于其本身的基因的核苷酸发生变化有关，从而就引起了人们考虑从基因的角度来治疗某些用常规方法无法治疗的疾病。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。20世纪80年代初，Anderson首先阐述了基因治疗的概况;1990年美国国立卫生研究院的Blease等成功地进行了世界上首例临床基因治疗，即腺脱氨酶（ADA）缺陷病的人体基因治疗;1991年我国首例基因治疗B型血友病也获得成功。近年来，一领域的研究取得了重大进展，基因治疗作为安全新的疾病治疗手段，将在一定程度上改变人类疾病治疗的历史进程。纵观基因治疗的整过程，目的基因导入靶细胞并使之表达是其关键环节，因此介导的载体选择便显得格外有意义了。本文介绍了基因治疗的常用载体以及其最新的研究进展。

1 常用的基因治疗的方法

基因治疗常用方法有两种，即体内疗法（in vivo）和体外疗法（ex vivo）。体内疗法是将外源基因导入受体体内有关的器官组织和细胞内，以达到治疗目的，这是一种简便易行的方法，如肌肉注射、静脉注射、器官内灌输、皮下包埋等，但其缺点是基因转染率较低。研究和应用较多的还是体外疗法，即先在体外将外源基因导入载体细胞，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。最常用的技术则有三种:（1）体外处理疗法:将有基因缺陷的体细胞取出后，引入正常的基因拷贝后再送回体内;（2）原位疗法:使用载体将目的基因直接导入靶细胞;（3）体内疗法:将基因载体注入血液，定向寻找靶细胞并将基因安全有效地导入。

2 基因

治疗常用的载体有效的基因治疗依赖于外源基因在受体中高效、稳定的表达，而这在很大程度上取决基因治疗所采用的载体系统。基因治疗载体可分两大类:病毒性载体［2］和非病毒性载体［3］。

2.1 病毒性载体病毒性载体如逆转录病毒retrovirus、腺病毒adenovirus、腺相关病毒、痘苗病毒、疱疹病毒等。逆转录病毒应用最早，研究也相当深入，目前仍被广泛应用。慢病毒lentivirus

2.1.1 逆转录病毒载体反转录病毒（retrovirus）是一类已知的RNA病毒。该载体系统有两部分组成，一是带有外源基因的重组反转录病毒载体分子，二是能以反式提供病毒结构蛋白的包装细胞，其要求是能高效产生感染靶细胞的重组病毒颗粒，且无野生型的反转录病毒存在，后者是基因治疗安全性的关键问题。逆转录病毒载体最大优点是:（1）转染谱广，可以感染各种细胞类型，如淋巴细胞或肝细胞、肌细胞等;（2）转入的外源基因可完全整合;（3）对细胞感染率高，达到100%;（4）感染细胞不产生病变，可建立细胞系长期持续表达外源基因。但也有不足之处，如:（1）只能整合至分裂相细胞;（2）可插入外源基因片断小（<10kb），难以满足较大基因的插入;（3）病毒滴度是限制临床应用的主要方面;（4）有产生野生型病毒或辅助型病毒的可能，随机整合可能产生不良作用。根据报道利用逆转录病毒作为载体来进行血友病A的基因治疗已经有了很大的进展。在累积了大量动物实验成功的经验基础上，目前已有一个运用浓缩的含双嗜性病毒外壳蛋白的假型MO-MLV病毒载体介导FⅧ在体内表达的Ⅰ期临床试验正在进行之中［4］。1999年Gao［4］等人在大鼠实验中先肌肉内注射由腺病毒介导的肝细胞生长因子基因（HGF），然后经逆转录病毒转染目标基因，观察其表达情况。在研究组中发现血液和肝内有高水平的HGF表达，且测得3%～12%肝细胞进行分裂。肌肉内注射腺病毒介导的HGF在第1天浓度最高，此时立刻输注逆转录病毒介导的β半乳糖苷酶（目标基因），约有8%肝细胞被转染。这一研究成果给临床伴有肝纤维化、肝功失代偿的带来一丝曙光。根据逆转录病毒的亲嗜性不同，可将其单嗜性逆转录病毒、兼嗜性逆转录病毒和异嗜性逆转录病毒3类，目前研究使用较多的是兼嗜性逆转录病毒。

2.1.2 腺病毒载体腺病毒载体感染宿主的范围比较广，可以感染非分裂期细胞，在体内疗法的基因转移中具有很大的优势，而且由于其感染细胞时DNA不整合到宿主染色体上，不存在激活致癌基因或插入突变等危险，制备容易，操作简单，因此倍受人们关注。腺病毒（adenovirus，Ad）是一种无包膜的线状双链DNA病毒，其复制不依赖于宿主细胞的分裂。有近50个血清型，数Ad载体由Ad5和Ad2构建而来，载体需要在其包装系的帮助下扩增，另外，通过同源重组的方法，与一带外源基因和适当的腺病毒序列的质粒共转染，亦可产生载体。近年来，利用Ad载体对各种载体进行体外转移，并用动物实验也取得了满意结果。此外，临床上已运用Ad载体系统对囊性纤维病进行基因治疗，取得良好的效果。因此Ad载体具有以下优点:（1）人类是Ad的自然宿主，因此比较安全;（2）靶细胞范围广，不仅能感染复制分裂细胞，也能感染非分裂细胞，它可介导体内多种组织的基因转移，如肺、脑、肌肉、神经系统、血管等;（3）滴度高，可达1011～1012pfu/ml;（4）可在肠道及呼吸道内繁殖，其重组病毒可由静脉注射、肠道吸收或气管内滴注等多种方式给予，已达到有效的基因转移和治疗;（5）该载体没有包膜，不易被其补体所灭活，可直接在体内应用。但载体也有不足之处:（1）基因转移缺乏特异性。（2）载体是一种非整合载体，对于非分裂相细胞，其介导的基因转移可持续表达几个月，但对于增殖旺盛的细胞，要达到长期的基因表达，则

需重复给予;（3）重复给予时机体可能产生免疫应答，影响基因表达和治疗效果。产生免疫反应的机制主要和TCD4+、CTLS介导的免疫有关。B淋巴细胞也可能参与［5］。最新研究发现免疫反应早期先有炎症介质（CXC、CC、MCP1，2、IP10等）聚集，然后吸引中性粒细胞、CD11b加细胞参与介导免疫反应。为克服免疫反应，人们采取一些对策:（1）小剂量免疫抑制剂（环磷酰胺、FK506）、CTLA4Ig、抗CD40抗体等都能延长基因表达的时间［6］。（2）诱导免疫耐受:在新生小鼠的胸腺内注射腺病毒或腺病毒蛋白质外壳或受腺病毒感染的肝细胞，使T细胞对其不能发生免疫应答［7］。（3）对腺病毒载体进行修饰、改进以消除或减少免疫反应。

2.1.3 腺相关病毒载体腺相关病毒因其能将外源基因定点整合至宿主细胞上，因而具有一般病毒载体所不具有的特性。腺相关病毒（adeno-associated virus，AAV）单链DNA病毒，是一种缺陷型病毒，只有与腺病毒、单纯疱疹病毒等共感染时才能进行有效复制。与其他载体病毒相比:（1）AAV无致病性，并且在受染体上不会引发免疫反应;（2）宿主范围广，并可感染非分裂细胞;（3）AAV载体可将外源基因定点整合到人类19号染色体长臂，基因表达稳定;（4）AAV是一种无包膜病毒，对各种理化处理稳定，易于分离纯化。腺相关病毒也有一些缺陷，如病毒滴度低，感染效率低，外源基因容量小及病毒对细胞毒性。腺相关病毒载体目前已应用于临床治疗囊性纤维化病。

2.1.4 牛痘苗病毒牛痘病毒（vaccinia virus）是一种有包膜的双链DNA病毒，分子量大，180～220kb，基因组特点为［8］:（1）DNA末端的发夹结构;（2）DNA末端的反向重复序列;（3）具有保守区与变异区。可感染多种组织，其整合率低，可供短期的基因表达。牛痘苗病毒具有可感染静息期细胞、基因不整合在宿主染色体上、外源基因整体容量大等特点。主要缺点是引发免疫反应，使重复给药成问题。目前正在研制一种重组牛痘病毒载体，可插入并表达多个基因，易转染多种肿瘤细胞，并可高效表达目的基因。

2.1.5 单纯疱疹病毒载体单纯疱疹病毒载体（herps simplex virus HSV）是一种长约152kb的双链DNA 病毒，可在受染细胞的核中复制。HSV载体具有以下优点;（1）宿主细胞广泛;（2）病毒滴度高;（3）外源基因容量大;（4）对神经细胞具有嗜向性，可在神经元细胞中建立终生潜伏性感染。HSV载体的不足之处在于它的毒性。Miyanohara等［9］利用HSV治疗Ⅸ因子缺乏（丙型血友病）获得成功，但IX因子表达并不持久。此外，HSV/AVV重组病毒似乎能延长基因表达（7d），但随之又很快出现针对靶细胞的炎症和免疫反应。其它，人们利用肝炎病毒、HIV病毒作为载体直接注射肝叶获长期表达，但对其安全性还有待进一步证实。

2.1.6 噬菌体载体近年来，噬菌体因其高增殖、安全、大容量等特性而受到人们重视，但由于噬菌体缺乏对哺乳类细胞的趋向性而受到限制。1998年Palillard ［10］等人设计出生物素-亲合素系统，利用M13噬菌体通过成纤维生长因子（FGF）介导连接靶细胞（图1），从而达到目标基因的转移。但缺点是:（1）转染率低，目前实验仅有1%的细胞受转染;（2）易被肝吞噬细胞破坏;（3）易产生免疫反应。可采取的措施有:置换FGF为上皮生长因子（EGF）增强与靶细胞表面受体结合力;针对不同细胞表面的受体，连接相应“导弹”来提高特异性。还可利用其免疫源性作为疫苗载体而加强效果。FGF为成纤维生长因子（连接靶细胞）;B 为生物素;A为亲和体;M 13 <>

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肿瘤基因治疗的最新进展

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。

专题八作业：基因治疗中病毒载体的研究进展

专题八作业：基因治疗中病毒载体的研究进展？ 基因治疗自1990年成功应用于重症联合免疫缺陷综合征(SCID-X1)患者的治疗，已走过了十几个年头，给人类一些疑难杂症如肿瘤的治愈带来了曙光。但其发展却屡遭挫折，比如近来发现经基因治疗的SCID-X1患者之一出现了类白血病反应，可能是基因随机整合染色体所致，使得人们不得不以怀疑的目光审视它的成长。而基因载体是阻碍其发展的主要因素，主要表现为安全性、靶向性、转染效率不高及表达时问短等问题。病毒载体是目前临床基因治疗中应用最多的载体，各种病毒载体有自身的利弊，除了对它们的选择外，病毒载体只有通过自身的不断改造完善，才能更好的服务于基因治疗，进而真正造福于人类。 1 逆转录病毒(retrovirus vectors，RVJ载体 逆转录病毒载体基因转移系统包括两部分：一部分是用外源基因替换病毒结构基因的逆转录病毒载体；另一部分是包装细胞的基因组DNA中整合了逆转录病毒结构基因。1990年世界上首例临床基因治疗采用的就是逆转录病毒载体n]。到目前为止，RV载体是基因治疗临床试验使用最多的载体，较常用的是基于moloney鼠白血病病毒(MMLV)改造而来的各种Rv载体。RV载体具有基因表达持久而稳定、转染效率较高等优点，但只能感染分裂期细胞，载体容量<8kb，与宿主细胞基因组的随机整合可引起基因突变及产生可复制的野生型病毒等危险，故需要进一步的改造完善。将水泡性口炎病毒糖蛋白(VSV-G)整合于逆转录病毒包膜中能加速各种宿主细胞对其进行膜融合和内吞，具有广泛的宿主范围和更高的转染效率，可高效的转染静止细胞，并能抵抗血清补体灭活的作用。诸多的优点使该载体在造血系统疾病和肿瘤的基因治疗方面有潜在的应用前景。为了提高逆转录病毒感染靶细胞的特异性，降低其潜在的危险性，可以在原来的病毒Env蛋白上接上一段具有特异靶向的多肽，目前应用较多的是单链可变区抗体(acFV)；还可通过插入组织特异启动子实现靶向表达。第三代包装细胞系aF-crip和m 使载体与包装细胞问至少需要发生4次同源重组才可能产生有复制能力的逆转录病毒，提高了RV载体的安全性。 2 腺病毒(adenovirus，AV)载体 腺病毒载体自1993年首次被应用于临床试验以来，迄今为止大约有40％基因治疗临床试验方案采用腺病毒为载体，仅次于RV载体_3 J。至今AV载体已经发展了4代，第2、3代腺病毒去除EI、E2和E4编码序列，与第一代相比，有更低的免疫原性和更大的载体容量。第四代腺病毒仅含有反向末端重复序列

慢病毒载体的构建及其在基因治疗方面的应用

慢病毒载体的构建及其在基因治疗方面的应用 摘要：慢病毒属于逆转录病毒科，为RNA病毒。经改造的慢病毒作为外源基因载体，具有其独特的特点和优势。基因治疗成功的关键是选择合适的载体系统，慢病毒载体作为一种特殊的逆转录病毒载体，具有可感染分裂细胞及非分裂细胞、转移基因片段容量较大、目的基因表达时间长、不易诱发宿主免疫反应等优点，已成为当前基因治疗载体研究的热点。近年来对其基础生物学特性、载体改造及其应用等研究均取得了较大进展，笔者对慢病毒载体的构建以及其在人类疾病基因治疗方面的应用做简单的介绍。 关键词：慢病毒载体；载体构建；基因治疗 基因治疗是向靶细胞或组织中引入外源基因DNA或RNA片段，以纠正或补偿基因的缺陷，关闭或抑制异常表达的基因，从而达到治疗的目的。其关键问题之一是如何将目的基因导入靶细胞，得到稳定、高效表达。理想的基因载体应具备：靶向特异性；高度稳定、易制备、可浓缩和纯化；无毒性；有利于基因高效转移和长期表达；容量大，易人工合成，缺乏自动复制载体自身的能力［１］。由于病毒基因组结构简单、分子背景比较清楚、易于改造和操作、感染效率高、有较高靶细胞特异性，这些都是其他载体系统无法比拟的，而慢病毒载体由于其对分裂细胞和非分裂细胞均具有感染能力且转染效率高、靶向性好和持久性表达等特点，病毒载体系统就显得格外引人注目。 1 慢病毒及其载体的简介 慢病毒属于逆转录病毒科，为RNA病毒。慢病毒除了具有一般逆转录病毒gag、pol和env3个基本结构基因外，还包含4个辅助基因vif、vpr、nef、vpu 和2个调节基因tat和rev［２］。慢病毒载体（Lentiviral vector，LV）作为外源基因载体，其产生均包括一个遗传割裂基因表达的设计。病毒元件要符合以下条件：①慢病毒组装辅助蛋白至少含有gag-pol基因；②慢病毒转基因载体RNA 包括转基因表达盒；③异质糖蛋白。目前使用不同种属来源的慢病毒载体，包括来源于人类（HIV-1和HIV-2）以及猿猴（SIV）、猫（FIV）等其它物种［３］。 2 病毒载体的构建 由于慢病毒的一些自身因素，我们需对其进行以下的一些改建，使其可以更好地为疾病治疗和科研工作服务。 2.1 最小辅助包装元件 为了减少病毒序列的数量从而减少同源重组的风险，去除了组装慢病毒载体结构中不同辅助元件或用其它的特异序列来代替。其中包括原位癌激活基因序列的调整。另外，去掉附加或调节基因与gag-pol基因一样，已在一些慢病毒载体

人基因治疗研究和制剂质量控制技术指导原则

人基因治疗研究和制剂质量控制技术指导原则 一、引言 基因治疗是指改变细胞遗传物质为基础的医学治疗。目前仅限于体细胞。 基因治疗的技术和方式日趋多样性。按基因导入的形式，分为体外基因导入（exvivo）及体内基因导入（invivo）两种形式。前者是在体外将基因导入人细胞，然后将该细胞注入人体。其制品形式是外源基因转化的细胞，适合在具有专门技术人才和GMP条件的医疗单位进行。后者则是将基因通过适当的导入系统直接导入人体，包括病毒的与非病毒的方法。其制品形式是基因工程技术改造的病毒或者是重组DNA、或者是DNA复（混）合物。基因治疗制剂种类较多，因此，本指导原则不可能用一个模式来概括，只能提出一个共同的原则，具体的方案应根据这些原则，确定研究技术路线。其基本原则：一是必须确保安全与有效，要充分估计可能遇到的风险，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。目前，一些基因治疗研究相对比较成熟，而一些则不够完善，更加要求研究者在使用该技术指导原则时不可生搬硬套。为此，研究者应加强咨询和论证，提出一个科学可行的研究方案，最终获得确保安全有效的基因治疗制品。 在向国家药品监督管理局申报临床试验时，除须按本指导原则中"研究内容和制品质量控制"准备材料外，同时需提供下述材料： （1）国内外研究现状和进展（综述）。包括： 1．所用基因的研究现状和进展； 2．所用载体的研究现状和进展； 3．所用基因导入系统和方法的研究现状和进展； 4．该研究或制品相关的体外有效性实验资料； 5．该研究或制品相关的动物试验安全性和有效性资料； 6．该研究或制品相关的临床试验安全性和有效性资料； 7．该研究或制品的生产工艺现状； 8．该研究或制品的质量控制现状；

基因治疗

基因治疗 【摘要】研究发现，以基因为基础，从疾病和健康的角度考虑，人类疾病大多直接或间接地与基因相关，故有“基因病”概念产生。根据这一概念，人类疾病大致可分为三类：单基因病、多基因病和获得性基因病。随着现代生物科学的发展，基因工程已在多个领域得到广泛应用。基因治疗是利用基因工程技术向有功能缺陷的人体细胞补充相应功能基因，以纠正或补偿其疾病缺陷，从而达到治疗疾病的目的。基因治疗作为治疗疾病的一种新手段，已经在肿瘤、感染性疾病、心血管疾病和艾滋病等疾病的治疗方面取得进展。它在一定程度上改变了人类疾病治疗的历史进程，被称为人类医疗史上的第四次革命。本文就基因治疗的载体以及基因治疗在肿瘤、艾滋病治疗方面取得的成就作出介绍，并就基因治疗的现状和问题对基因治疗的未来作出展望。 【关键词】基因治疗、载体、肿瘤、p53、IAP、艾滋病、CCR5 【正文】 一、基因治疗背景及概念 1990年9月，美国政府批准实施世界上第一例基因治疗临床方案，对一名患有重度联合免疫缺陷症（SCID）的女童进行基因治疗并获得成功，从而开创了医学的新纪元。自此以来，基因治疗已从单基因疾病扩大到多基因疾病，从遗传性疾病扩大到获得性疾病，给人类的医疗事业带来革命性变革。 基因治疗（gene therapy）是指通过一定的方式，将正常的功能基因或有治疗作用的DNA 序列导入人体靶细胞去纠正基因突变或表达失误产生的基因功能缺陷，从而达到治疗或缓和人类遗传性疾病的目的，它是治疗分子疾病最有效的手段之一。 基因治疗包括体细胞基因治疗和生殖细胞基因治疗。但由于用生殖细胞进行治疗会产生伦理道德问题，因此通常采用体细胞作为靶细胞。其基本内容包括基因诊断、基因分离、载体构建和基因转移四项。根据功能及作用方式，用于基因治疗的基因可分为三大类：（1）正常基因：可通过同源重组方式置换病变基因或依靠其表达产物弥补病变基因的功能，常用于矫正各种基因缺陷型的遗传病；（2）反义基因：通过其与病毒激活因子编码基因互补，或与肿瘤mRNA互补，从而阻断其表达，常用于治疗病毒感染或肿瘤疾病；（3）自杀基因：能将无毒的细胞代谢产物转变为有毒的化合物，用于治疗癌症。 二、基因治疗载体

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

肿瘤基因治疗技术

577 中国肿瘤2001年第10卷第10期 安瑞生,陈晓峰 (中国科学院北京动物研究所,北京100080) Gene Thera py Techni q ue AN Rui sheng,C HEN Xiao feng 摘要:肿瘤基因治疗就是将一段特定的遗传信息物质DNA 或RN A 通过人工方法导入肿瘤细胞以治疗肿瘤性疾病。目前的 研究主要包括三个方面:肿瘤免疫基因治疗、反义RNA 、三链D NA 。其中研究较多的是肿瘤免疫基因治疗。本文主要对肿瘤免疫基因治疗的构建、接种、应用等方面做了综述,并简要介绍了反义RNA 和三链DNA 技术。 关键词:基因治疗;基因疫苗;DNA 疫苗;反义RNA;三链DN A;肿瘤中图分类号:R730.54文献标识码:B 文章编号:1004-0242(2001)10-0577-03 收稿日期:2001-08-22肿瘤免疫基因治疗就是将具有一定功能的外源基因导入人体细胞,以补充机体所缺乏的基因或纠正机体异常表达的基因。人类基因治疗的探索始于20世纪80年代初,目前已由动物实验向临床试验过渡。本文就肿瘤的基因治疗技术的现状综述如下。 1 肿瘤免疫基因治疗 1 1 载体的构建 获得合适的抗肿瘤编码基因并将它插入到载体DNA 上,是发展肿瘤基因治疗的一个主要工作。不言而喻,目的基因的选择至关重要。抗肿瘤基因可以是单个基因或具有协同保护功能的一组基因,也可以是编码抗肿瘤基因决定簇的一段核苷酸序列。但是,这都是建立在充分了解病原体基因的基础上的。表达文库免疫技术,提供了一种在各种已知或未知病原体基因组中获得目的基因的系统而普遍有效的方法。该技术根据病原体的所有抗原都由其DNA 编码这一基本原理,将病原体基因文库中的病原体DNA 片段插入特定的质粒中,利用基因免疫的方法筛选病原体基因组中具有免疫保护功能的基因片段。目前,基因表达文库免疫技术是发现目的基因的一种最系统、客观的手段。 质粒载体必须是能在大肠杆菌中高拷贝地扩增,而在动物细胞内则能高效表达,但不复制,也不含有向宿主细胞基因组内整合的序列。用于基因治疗的载体主要有质粒和病毒,病毒载体曾经被用作抗原基因载体[1],现在主要用质粒构建载体,由于细菌质粒本身没有很强的免疫原性,这对保证质粒在体内长期稳定地表达有重要意义[2]。 载体一般以PBR322或PUC 质粒为基本骨架,它们能在 大肠杆菌内扩增,但不能在哺乳动物细胞内复制 [3] 。通常使 用的质粒载体有PBR322、PUC18、PUC19、PUC118、PUC119等。常用的质粒载体启动子多为来源于病毒基因组的巨细胞病毒(CMV)早期启动子,具有很强的转录激活作用,带有细菌复制子(ORI),真核生物的启动子和PolyA 加尾信号。启动子大多来源于病毒基因组,如CMV 、PSV 、LTR 等,其中以CMV 的转录活性最高,PolyA 序列具有保证mRNA 在体内的稳定性的作用,这种稳定性因PolyA 来源不同而异,目前认为较好的PolyA 来自牛生长激素基因或兔B 球蛋白基因。另外,还可包含一些合适的增强子、终止子、内含子、免疫激活序列及多聚腺苷酸信号等。筛选载体可以选用卡那霉素、氨苄青霉素或新霉素等抗性基因。1.2 目的基因的导入 主要途径包括间接体内法和直接体内法。间接体内法是指在体外用基因转染肿瘤细胞,然后将经转染的肿瘤细胞输入病体内,最终给予病体的疗效物质是基因修饰的细胞[4]。直接体内法是指基因片段或完整基因直接注入体内进行治疗的办法。就直接体内法而言,目前使用的方法有以下几种: 裸DNA 直接注射,将裸质粒DNA 直接注射到机体的肌肉、皮内、皮下、粘膜、静脉内。这种方法简单易行。脂质体包裹DNA 直接注射,包裹DNA 的脂质体能与组织细胞发生膜融合,而将DNA 摄入,减少了核酸酶对DNA 的破坏。注射途径类似裸DNA 直接注射[5] 。金包被DNA 基因枪轰击法,将质粒DNA 包被在金微粒子表面,用基因枪使包被DNA 的金微粒子高速穿入组织细胞。繁殖缺陷细菌携带质粒DNA 法,选择一种容易进入某组织器官的细菌,将其繁殖基因去掉,然后用质粒DNA 转化细菌,当这些细菌进入某组织器官后,由于能繁殖,则自身裂解而释放出质粒DNA [6]。经改造的mRNA 法,将目的基因的mRNA 结构进行重组后直接送入体内。 肿瘤基因治疗技术 专 题报道

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。

基因治疗在疾病防治中的应用

基因治疗在疾病防治中的应用 120311102 张宇鑫 [摘要] 传染病是目前人类所面临的一类重大疾病，在某些疾病状态下，人类还未寻找到理想的治疗方法，如病毒感染等。现代基因治疗是一种应用基因工程技术和分子遗传学原理，对人类疾病进行治疗的新疗法。主要是指对致病基因的修正和基因增强及采用外源性细胞因子基因、核酶、基因药物进行疾病治疗的方法。经过多年的发展，技术逐步走向成熟，在传染性疾病的防治中显示了重大的临床应用前景。传染性疾病的基因治疗包括：基因疫苗、RNA干扰、反义技术、药物靶向治疗等。 [关键词] 基因疫苗反义技术药物靶向治疗 一、现状 1.1我国传染病预防现状 21世纪人类依然面临着传染病的挑战，就全球而言，艾滋病是当前首恶，由于其病毒极易发生变异，所以到目前为止疫苗仍在试验阶段，缺乏理想的特效药物，免疫损伤治疗难度大。我国2003年比2002年发病率上升44．39%，人类免疫缺陷病毒检出率提高了55％。并且防治工作面临来自传统传染病和新发传染病的双重压力：传统传染病威胁持续存在，新发传染病不断出现。近10年来，我国几乎每一两年就有1种新发传染病出现，许多新发传染病起病急，早期发现及诊断较为困难，缺乏特异性防治手段，早期病死率较高。其次，人口大规模流动增加了防治难度，预防接种等防控措施难于落实。三是环境和生产生活方式的变化增加了传染病防治工作的复杂性。一些地区令人堪忧的城乡环境卫生状况，以及传统的生产生活方式，使一些人畜共患病持续发生。 1.2基因治疗研究的现状 (1) 复合免疫缺陷综合征的基因治疗 1991年美国批准了人类第一个对遗传病进行体细胞基因治疗的方案，即将腺苷脱氨酶（ADA）采用反转录病毒介导的间接法导入一个4岁患有严重复合免疫缺陷综合征（SCID）的女孩，大约1－2月治疗一次，8个月后，患儿体内ADA水平达到正常值的25%，未见明显副作用。此后又进行第2例治疗获得类似的效果。 (2)黑色素瘤的基因治疗 对肿瘤进行基因治疗是人们早已期望的事，在进行了多方面探索的基础上，发现了肿瘤浸润淋巴细胞（即能在肿瘤部位持续存在而无副作用的一种淋巴细胞）在肿瘤治疗中的作用。于1992年实施了TNF/肿瘤细胞和IL－2/肿瘤细胞方案，即分别将IL－2基因肿瘤坏死细胞（TNF）基因导入取自患者自身并经培养的肿瘤细胞，再将这些培养后的肿瘤细胞注射至病人臀部，3周后切除注射部位与其引流的淋巴结，在适合条件下培养T细胞，将扩增的T细胞与IL－2合并用于病人，结果5名黑色素瘤病人中1名肿瘤完全消退，2名90%的肿瘤消退，另2人在治疗后9个月死亡。由于携有TNF的TIL可积于肿瘤处，因而TIL的应用提高了对肿瘤的杀伤作用。

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.

用于基因治疗的慢病毒载体(一)

用于基因治疗的慢病毒载体(一) 基因治疗有望成为治疗遗传病、肿瘤、病毒感染及其它难治性疾病的有效手段，但目前基因转移方法的局限性成为实现这一希望的最大障碍。非病毒学的基因转移方法效率较低；已用于人体试验的基因治疗方案绝大多数是以病毒学方法进行基因转移的，其中以逆转录病毒载体和腺病毒载体最为成熟。常用的逆转录病毒载体从小鼠白血病病毒(MLV)改造而来，虽可使目的基因整合至靶细胞基因组、实现稳定表达，但只能转导分裂细胞，目前主要用于基因治疗的离体方案；腺病毒载体既能转导分裂细胞，亦可转导静止细胞，转导效率也较高，但目的基因不整合至靶细胞基因组，仅能短暂表达，而且腺病毒本身某些抗原的表达可引起人体免疫反应，阻止其重复转导；其它一些病毒载体如腺相关病毒(AAV)载体、单纯疱疹病毒(HSV)载体亦因各种原因不能令人满意。 理想的病毒载体能同时提供高效的基因转移、长期稳定的基因表达及生物安全性。近来，一些研究者把目光投向了以Ⅰ型为人免疫缺损病毒(HIV-1)为代表的慢病毒。研究表明〔1-5〕，以HIV-1为基础构建的这类慢病毒载体具有可感染非分裂细胞、目的基因整合至靶细胞基因组长期表达、免疫反应小等优点，适于体内基因治疗，因此有望成为理想的基因转移载体。本文即对该类载体的研究进展做一简介。 1HIV-1基因组的基本结构〔6〕 HIV-1DNA前病毒的主要结构基因及其排列形式与其它逆转录病毒相同，均为5＇LTR-gag-pro-pol-env-3＇LTR。其中gag基因编码病毒的核心蛋白，pol基因编码病毒复制所需的酶类，env基因编码病毒的包膜糖蛋白，pro基因则编码切割蛋白前体所需的蛋白酶。与其它逆转录病毒不同的是，HIV-1基因组尚有较多调节基因，其中属于HIV-1基因复制所必需的tat基因和rev基因，分别编码两个反式激活因子Tat蛋白和Rev蛋白，前者在HIV-1基因组复制和转录延伸过程中发挥重要作用，后者则可促使HIV-1基因的表达由早期向晚期转化。非HIV-1复制所必需的调节基因有nef、vif、vpr和vpu。这些基因的编码产物都有各自的功能，有些尚未完全阐明，在此不一一赘述。 2构建HIV-1载体系统的基本原理〔7〕 HIV-1载体系统由两部分组成，即包装成分和载体成分。包装成分由HIV-1基因组去除了包装、逆转录和整合所需的顺式作用序列而构建，能够反式提供产生病毒颗粒所必需的蛋白；载体成分则与包装成分互补，即含有包装、逆转录和整合所需的HIV顺式作用序列，同时具有异源启动子控制下的多克隆位点及在此位点插入的目的基因。为降低两种成分同源重组恢复成野生型病毒的可能，需尽量减少二者的同源性，如将包装成分上5＇LTR换成巨细胞病毒(CMV)立即早期启动子、3＇LTR换成SV40polyA等。包装成分通常被分开构建到两个质粒上，一个质粒表达Gag和Pol蛋白，另一个质粒表达Env蛋白，其目的也是降低恢复成野生型病毒的可能。图1所示为Trono等建立的HIV-1载体系统中的一种〔1〕。将包装成分与载体成分的3个质粒共转染细胞(如人肾293T细胞)，即可在细胞上清中收获只有一次性感染能力而无复制能力的、携带目的基因的HIV-1载体颗粒。 3HIV-1载体系统的改进 近年来，已有多个实验室建立了复制缺陷的HIV-1载体系统，用于不同目的的研究，如分析病毒的感染力〔8〕、筛选抗病毒药物〔9〕、评价Env糖蛋白的不同区域在介导病毒进入细胞中的作用〔10〕等。而目前对于以基因治疗为目的的HIV-1载体系统，研究的焦点集中在如何扩大其嗜性范围、确保其安全性及提供其滴度和转导能力上。1996年以来，Trono领导的课题组发表了一系列令人鼓舞的研究结果〔1～3〕，主要包括以下几方面的改进。 3.1包膜蛋白 最初的HIV-1载体颗粒，均由其本身的包膜蛋白Env所包裹，仅对CD4+的细胞具有亲嗜性。1996年，Trono课题组的Naldini等〔1〕设计的HIV-1载体系统(见图1)采用表达水疱性口炎

乳腺癌基因治疗的研究进展

乳腺癌自杀基因治疗的研究进展 摘要：乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤。近年来，随着对肿瘤分子病理学认识的不断深入，乳腺癌的基因治疗研究快速发展，某些靶向药物已成功应用于临床并取得了良好的效果。 自杀基因疗法的出现，为乳腺癌的治疗提供了一种较为有效和具有临床应用潜力的治疗策略。 关键词: 乳腺癌自杀基因基因疗法 乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤。基因治疗是继手术、放化疗以及内分泌治疗之后的一种新兴治疗手段，与传统的治疗模式相比，有更好的靶向性、针对性，更适于对乳癌患者实施个体化治疗。近年来，随着对肿瘤分子病理学认识的不断深入，乳腺癌的基因治疗研究快速发展，某些靶向药物已成功应用于临床并取得了良好的效果。自杀基因（suicide gene）疗法的出现，为乳腺 癌的治疗提供了一种较为有效和具有临床应用潜力的治疗策略，本文就自杀基因治疗乳腺癌的研究进展作一综述。 1.自杀基因的基本概念 自杀基因是指能将无毒的药物前体转化为细胞毒性物质的基因。转入自杀基因的肿瘤细胞可以被前药的有毒代谢产物选择性破坏。旁观者效应是另一作用机制，是指除了破坏这些整合了自杀基因的肿瘤细胞外，自杀基因对邻近的未被转染的肿瘤细胞也有破坏作用，从而大大提高了该治疗对肿瘤细胞的杀伤能力。 2.自杀基因疗法的机制直接杀伤作用即转染了前药转换酶基 因的肿瘤细胞能将前药转变成细胞毒药物，从而直接杀伤肿瘤细胞。1986年Moolten应用逆转录病毒将TK基因导 入肿瘤细胞，被转导的肿瘤细胞（TK+）对丙氧鸟苷（GCV）高度敏感。GCV是一种核苷酸类似物，在TK作用下形成 一磷酸丙氧鸟苷，然后再转化为三磷酸丙氧鸟苷，作为链终止剂，干扰肿瘤细胞分裂时DNA的合成，最终导致细胞 分裂阻抑或死亡。因此，肿瘤细胞内前体药物产物的高浓度淤积，发挥了细胞毒杀伤作用。 旁观者效应（bystander effect）在Moolten还观察到，TK+与TK-肿瘤细胞以一定比例混合时，在GCV的作用下，TK-肿瘤细胞几乎全被杀死。转染了自 杀基因的肿瘤细胞被杀死，其周围大量未被转染的下拨也被杀死的现象称为旁观者效应。旁观者效应明显扩大了自杀基因的杀伤作用。由于基因载体系统在体内转染效率很低，自杀基因在体内对肿瘤直接杀伤作用比较小，因而旁观者

基因工程之基因治疗

基因治疗 摘要： 生物技术在生命科学领域扮演者重要的角色，基因治疗在治疗方面，将新的遗传物质转移到某个个体的体细胞内使其获得治疗效果；在基因工程方面，将正常的有功能的基因置换或增补缺陷基因。近些年来，已对若干人类单基因遗传病和肿瘤开展了临床的基因治疗。基因治疗作为治疗疾病的一种新手段，正愈来愈受到人们的重视和关注。 关键词：基因工程基因治疗基因 一、基因治疗的历史 随着DNA双螺旋结构的发现和以DNA重组技术为代表的现代分子生物学技术的发展以及人类对疾病认识的不断深入，越来越多的证据证明，多种疾病与基因的结构或功能改变有关，因而萌生了从基因水平治疗疾病的念头和梦想。 早在1968年，美国科学家发表了“改变基因缺损：医疗美好前景”的文章，首次在医学界提出了基因疗法的概念。1989年美国批准了世界上第一个基因治疗临床试验方案。1990年美国NIH的Frenuch Anderson博士开始了世界上第一个基因治疗临床试验，用腺苷酸脱氨酶基因治疗了一位ADA基因缺陷导致的严重免疫缺损的四岁女孩，并获得成功[1]。 1994年美国科学家利用经过修饰的腺病毒为载体，成功地将治疗遗传性囊性纤维化病的正常基因cfdr 转入患者肺组织中。2000年，法国巴黎内克尔儿童医院利用基因治疗，使数名有免疫缺陷的婴儿恢复了正常的免疫功能，取得了基因治疗开展近十年最大的成功[2]。 2004年1月，深圳赛百诺基因技术有限公司将世界第一个基因治疗产品重组人p53抗癌注射液正式推向市场，这是全球基因治疗产业化发展的里程碑[3]。迄今报道已有数千例基因治疗患者，病种主要是恶性肿瘤、艾滋病、血友病B、病毒性肝炎等等。 二、基因治疗的概念 基因治疗是指向有功能缺陷的细胞补充相应的基因，以纠正或补偿其基因缺陷，从而达到治疗的目的。 广义的说，基因治疗就是应用基因或基因产物治疗疾病的一种方法。狭义的说，基因治疗是把外界的正常基因或治疗基因，通过载体转移到人体的靶细胞，进行基因修饰和表达，治疗疾病的一种手段。

关于基因治疗的现状与发展

一前言 基因工程是70年代初发展起来的一门技术，由于它有广阔的理论和应用前景，进展极为迅速，现已广泛应用于药品、农业、工业各方面。在医学方面，基因治疗是人们极为关注的领域，因为人类的遗传疾病有2000中以上，但却没有有效的治疗方法。遗传疾病的根本原因是基因有了缺陷基因治疗就是在机体中而基因治疗是指应用DNA 重组技术，将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病,以达到治疗的目的[1]。也就是将有缺陷的基因换上正常的基因，并使之适当表达，基因治疗是通过基因工程手段将正常基因包括它表达所需的顺序导入该基因有缺陷的遗传病患者体内，使导入基因发挥作用，从而纠正基因缺陷所导致的各种病变。

二本论 2.1 基因治疗的概念 基因治疗可以分为两类，生殖细胞基因治疗和体细胞基因治疗。前者关系到伦理问题后者较易进行，所以基因治疗主要从体细胞基因着手。目前基因转移的方法分为生物学方法、物理方法和化学方法。广义的基因治疗是指利用基因药物治疗，而通常说的狭义的基因治疗是指用完整的基因进行基因替代治疗，一般用DNA序列，主要的治疗途径是体外基因治疗，即在体外用基因转染病人靶细胞，然后将经转染的靶细胞输入病人体内，最终给予病人的疗效物质是基因修饰的细胞，而不是基因药物。除间接体内法外，还可以用基因药物进行直接体内途径治疗，这些基因药物可以是完整基因，也可以是基因片段；可以是替代治疗，也可以是抑制性治疗[2]。 2.2基因治疗的方法[3] 1基因转移的方法 （1）特异正常基因的分离与克隆：应用重组DNA和分子克隆技术结合基因定位研究成果，已有不少基因被分离和克隆，而且将有更多的基因会被克隆。在当代分子生物技术条件下，一般来说，只要有准确的基因定位和基因探针，任何基因都可被克隆。 在这个前提下，人工合成DNA探针和用DNA合成仪在体外人工合成基因，都是在基因治疗前，分离克隆特异基因的有利条件。 2外源基因转移：基因转移是将外源基因导入细胞内，其方法较多，常用的有下列几类： 物理法：包括电穿孔法和直接显微注射法。 a显微注射法：显微注射是在显微镜下，向细胞核内直接注射外源基因，这种方法一般情况下是有效的。但一次只能注射一个细胞，耗力费时。此法用于生殖细胞时，有效率可达10％。但直接用于体细胞却很困难。在动物实验中，应用这种方法将目的基因注入生殖细胞，使之表达后传代，这样的动物就称为转基因动物。目前成功较多的是转基因小鼠，它可作为繁殖大量后代的疾病动物模型。 b电穿孔法：电穿孔法是将细胞置于高压脉冲电场中，通过电击使细胞产生可逆性穿孔，使周围基质中的DNA可渗进细胞，但也有可能使细胞受到严重损伤。 c脂质体法：脂质体法是应用人工脂质体包裹外源基因，再与靶细胞融合，或直接注入病灶组织，并使之表达。