基因治疗药物

3.基因治疗的途径
ex vivo（体外转移）途径：
将含外源基因的载体在体外导入人体自身或 异体细胞，经体外细胞扩增后输回人体。
特点：安全、易控制 步骤多、技术复杂、不易推广
3.基因治疗的途径
in vivo（活体直接转移）途径：
利用基因转移载体将外源基因原位或直接导 入体内。
特点：操作简便、易推广 疗效持续时间短
基因治疗药物
曹颖瑛 第二军医大学
基因治疗（gene therapy）： 通过特定的基因转移载体将正常或有治疗价值 的目的基因或核酸分子导入靶细胞，以补偿或 纠正因基因缺陷或异常引起的疾病，从而达到 防治疾病的效果。
基因治疗药物：携带目的基因或核酸分子的 载体或遗传修饰的细胞。
一、基因治疗的历史
准备期（1980-1989） 狂热期（1990-1999） 理性期（2000-至今）
life cycle of retrovirus
envelope capsid
逆转录病毒载体系统
LTR
gag pol env
LTR
Therapeutic gene
载体系统组成：
缺陷病毒载体：携带外源基因 包装细胞：提供病毒包装蛋白
逆转录病毒载体系统特点
整合DNA能稳定、长期表达 基因转移效率高 感染分裂细胞 容量有限
腺病毒载体系统特点
➢ 感染分裂细胞和不分裂细Hale Waihona Puke Baidu ➢ 容量大 ➢ 不整合，表达时间短 ➢ 免疫源性
其它病毒载体系统
• 腺病毒相关病毒载体 • 慢病毒载体 • 单纯疱疹病毒载体 • 牛痘苗病毒载体
2、非病毒载体系统
基因直接注射法：直接将裸露DNA注入动 物肌肉或某些器官组织内。
特点：DNA制备简便 避免病毒载体的潜在致癌性 可反复应用
脂质体介导法：用脂质体包装目的基因，再与靶 细胞融合，将DNA导入细胞中。
complex
DNA liposome
endocytosis membrane fusion
nucleus
其它非病毒载体系统
磷酸钙沉淀法 微粒子轰击法
五、基因治疗的应用
遗传病 恶性肿瘤 感染性疾病 免疫性疾病
Suicide gene therapy
• 将自杀基因引入肿瘤细胞，表达的产物可将无 毒性的前体药物代谢为毒性产物，导致肿瘤细 胞死亡，这类治疗的方法称为自杀基因治疗。
自杀基因治疗
TK基因
GCV
更昔洛韦
胸苷激酶
GCV
GCV-一磷酸
GCV-三磷酸 细胞毒性
反义基因治疗：癌基因、抑癌基因
多药耐药（MDR）基因治疗：提高造血 细胞对化疗药物的耐受性
二、基因治疗的类型
1. 按基因操作方式:
➢ 基因增强(gene augmentation)和基因失活(gene inactivation) ：导入外源基因使其表达正常产 物，从而补偿缺陷基因的功能；特异封闭某些基 因的翻译或转录，以抑制某些异常基因表达。
不去除自身的异常基因
➢ 基因修正（gene correction）和基因置 换（gene replacement）：将缺陷基因的异 常序列进行矫正，对缺陷基因精确地原位修 复，不涉及基因组的其它任何改变。
基于同源重组原理
2. 按靶细胞类型：
➢ 生殖细胞基因治疗：将目的基因转移到 生殖细胞，使其发育成正常个体。
➢ 体细胞基因治疗:将目的基因转移到体 细胞，以达到治疗目的。
三、基因治疗的条件
1.目的基因的制备
基因组DNA、cDNA、人工合成DNA
2.靶细胞的选择
原则： 能耐受处理 生命周期长 易受外源遗传物质的转化
遗传病的基因治疗
➢ 重症联合免疫缺陷综合征的基因治疗 ➢ 血友病B的基因治疗
含人凝血因子IX的 逆转录病毒载体
注入腹部或 背部皮下
导入自体皮肤 成纤维细胞
筛选高表达细 胞并体外扩增
肿瘤的基因治疗
免疫性基因治疗:
IL-2、TNF
免疫效 应细胞
TIL、LAK、CTL
肿瘤细胞
MHC抗原、共刺激因子
自杀基因治疗
抗血管生成基因治疗：切断肿瘤生长的 营养供应
六、基因治疗的问题和前景
可用于治疗的目的基因数目 高效的靶向性基因转移载体 外源基因的可控性表达 简便性 充分估计导入外源基因对机体的不利影响 伦理学问题
思考题
1、什么是基因治疗？它可以分为哪几种类 型？ 2、举例说明基因治疗在抗肿瘤中的应用。
ex vivo in vivo
四、基因转移的方法
➢ 病毒载体系统 ：将目的基因克隆至病毒载体， 再将此重组病毒载体感染靶细胞。
➢ 非病毒载体系统 ：采用物理或化学方法 将目的基因直接导入靶细胞。
1、病毒载体系统
应具备的条件：
• 易于制备，滴度高 • 能介导外源基因的转移和表达 • 无致病性
逆转录病毒载体