基因药物与基因治疗
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第五十章 基因药物与基 因治疗
一、基因治疗的概念及条件
基因治疗：将有正常功能的基因或 其他基因直接或间接的导入患者体 内，取代患者原来不存在或表达很 低的基因，以达到防治疾病的目的。
基因治疗须具备的条件
（1）成熟的DNA克隆技术，即克隆 目的基因片段，并进行DNA重组和 构建带有靶基因的元件 （2）有效的基因转移手段，即将靶 基因转移至患者体内，并使其能高 效表达
六基因治疗的应用
1）遗传性疾病的基因治疗 2）恶性肿瘤的基因治疗 3）感染性疾病的基因治疗 4）抗病毒的基因治疗 5）血液病的基因治疗
七基因治疗存在的问题
1.人体基因治疗试验的危险性 在没有完全解释人类基因组的 运转机制，充分了解基因调控机制 和疾病的分子机理之前进行基因治 疗是相当危险的。例如病毒感染的 细胞，通常不只一种，当病毒载体 携带基因进入人体，它们改变的不 仅是靶细胞。
2.社会和伦理问题 基因诊断和治疗技术是未来医学 中的主流技术, 基因诊断中的道德问 题包括基因取舍、基因歧视、基因 隐私等;基因治疗中的道德问题包括 基因设计、基因改造等。基因诊断 和治疗要坚持的道德原则有人类尊 严与平等原则、知情同意原则、科 学性原则、优后原则和治病救人原 则等。
3.目前基因治疗所面临的问题 目前尚存在很多根本性的问题： 许多基因缺陷病的早期诊断还有困 难;缺乏对靶细胞定向导入基因的技 术;基因治疗载体的安全性和有效性 问题;导入基因的表达和调控问题;发 现新的治疗基因，尤其是对疾病相 关基因还不十分清楚的肿瘤基因治 疗。
靶向治疗，是在细胞分子水平 上，针对已经明确的致癌位点来设 计相应的治疗药物，药物进入体内 会特异地选择致癌位点来相结合发 生作用，使肿瘤细胞特异性死亡， 而不会波及肿瘤周围的正常组织细 胞，所以分子靶向治疗又被称为 “生物导弹”。
靶向药物的治疗方法称为“靶 向治疗”（targeted therapy）。靶向药 物是针对肿瘤基因开发的，它能够 识别肿瘤细胞上由肿瘤细胞特有的 基因所决定的特征性位点，通过与 之结合，阻断肿瘤细胞内控制细胞 生长、增殖的信号传导通路，从而 杀灭肿瘤细胞、阻止其增殖。
（三）目的基因表达水平的调控
基因选择性表达水平主要通过以 VP16为基础的转录激活系统来放大组 织特异性启动子的作用，是以组织 特异性启动子只带一个嵌合转录因 子的表达，它与启动子上相应的 DNA结合位点结合，通过VP16激活启 动子进行目的基因的转录。
五靶向治疗（targeted therapy）
5. 精确靶向外放射治疗技术 6.影像引导放射治疗(IGRT)技术 7. 放射性粒子植入间质内照射治疗 8. 血管内介入治疗和局部药物注射治 疗
(2)分子靶向药物治疗技术进展 1. 具有靶向性的表皮生长因子受体 (EGFR)阻断剂，如吉非替尼(易瑞 沙)；埃罗替尼 2. 针对某些特定细胞标志物的单克隆 抗体，如西妥昔单抗；抗HER-2的 单抗，如赫赛汀 3. 抗肿瘤血管生成已研制的药物
（2）in vivo法，称为活体直接转移， 即通过在体将目的基因直接转入靶 细胞、组织，使其在体内表达。
三、基因转移的技术
基因转移需要借助于载体，因此， 应用于基因治疗的基因载体主要有： 1）病毒载体 2）非病毒载体
四、基因治疗的靶向调控
基因治疗的有效性和安全性的 一个重要方面就是导入基因体内表 达的调控。基因治疗的靶向问题， 是指外源基因能否在体内被准确、 有效地导入特定的细胞组织并在其 中有效表达。
（一）靶向药物可以分为以下2类： 1. 小分子药物：通常是信号传导抑制 剂，它能够特异性地阻断肿瘤生长、 增殖过程中所必需的信号传导通路， 从而达到治疗的目的。 2. 单克隆抗体：通过抗原抗体的特异 性结合来识别肿瘤细胞的。
基因药物随着基因工程技术的发展而 发展，大致经历了3个阶段： 1.细菌基因工程 2 .是细胞基因工程 3.转基因动物
（一）目的基因表达空间的定位
目的基因表达空间的定位是指 使目的基因表达于特定组织、洗标， 以减少对正常组织、洗标的毒性作 用，主要有靶向载体和靶向转录两 条途径。
1）靶向载体：在细胞水平实现基因 转移的靶向性。 2）靶向转录：在遗传水平上实现基 因的定位表达。
（二）目的基因表达时序的调控
采用的方法： 1）被内源或外源因素有道活化的启 动子来指导目的基因的表达 2）利用基因开关来激活或关闭目的 基因的表达
二、基因治疗的分类、方式与 途径
（一）基因治疗的分类： 1）生殖细胞基因治疗 2）体细胞基因治疗
（二ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ基因治疗的方式
（1）矫正性基因治疗 a)基因置换 b)基因矫正 c)基因增强 （2）调控性基因治疗
（三）基因治疗的途径
（1）ex vivo法，称在体转移，就是 选择患者体内的靶细胞在体外进行 基因修饰和培养，筛选出游目的基 因转入表达的细胞，再会输患者体 内。
八基因治疗的展望
基因治疗使一个新的预防和治疗 手段，对于严重危害人类健康的疾 病的治疗具有潜在的应用价值和应 用前景。 多数基因治疗的研究者都已达 成共识，即目前金银治疗的研究必 须回到基础研究上：
1.研究疾病的发病机制，确定关键的 目标基因 2.完善基因转移载体，提高基因转移 的效率、靶向性和安全性 3.深入研究基因的表达及其调控，努 力实现外源基因在体内表达空间、 表达时序和表达水平的精确调控。
（二）技术进展
针对肿瘤在器官组织、分子水 平的靶点不同，可以使用不同的靶 向治疗技术进行靶点治疗。局部的 病灶靶点可以用局部靶向消融治疗、 靶向放射治疗、放射性粒子植入靶 向内照射治疗、高能聚焦超声治疗、 血管内介入治疗和局部药物注射治 疗。
（1）器官水平实体瘤靶向治疗技术进 展 1. 氩氦超导手术治疗系统（又称氩氦 刀） 2． 射频消融（RFA）和微波消融 (MWA) 3. 间质内激光治疗(ILT)和光动力 4. 高强度聚焦超声(HIFU)
一、基因治疗的概念及条件
基因治疗：将有正常功能的基因或 其他基因直接或间接的导入患者体 内，取代患者原来不存在或表达很 低的基因，以达到防治疾病的目的。
基因治疗须具备的条件
（1）成熟的DNA克隆技术，即克隆 目的基因片段，并进行DNA重组和 构建带有靶基因的元件 （2）有效的基因转移手段，即将靶 基因转移至患者体内，并使其能高 效表达
六基因治疗的应用
1）遗传性疾病的基因治疗 2）恶性肿瘤的基因治疗 3）感染性疾病的基因治疗 4）抗病毒的基因治疗 5）血液病的基因治疗
七基因治疗存在的问题
1.人体基因治疗试验的危险性 在没有完全解释人类基因组的 运转机制，充分了解基因调控机制 和疾病的分子机理之前进行基因治 疗是相当危险的。例如病毒感染的 细胞，通常不只一种，当病毒载体 携带基因进入人体，它们改变的不 仅是靶细胞。
2.社会和伦理问题 基因诊断和治疗技术是未来医学 中的主流技术, 基因诊断中的道德问 题包括基因取舍、基因歧视、基因 隐私等;基因治疗中的道德问题包括 基因设计、基因改造等。基因诊断 和治疗要坚持的道德原则有人类尊 严与平等原则、知情同意原则、科 学性原则、优后原则和治病救人原 则等。
3.目前基因治疗所面临的问题 目前尚存在很多根本性的问题： 许多基因缺陷病的早期诊断还有困 难;缺乏对靶细胞定向导入基因的技 术;基因治疗载体的安全性和有效性 问题;导入基因的表达和调控问题;发 现新的治疗基因，尤其是对疾病相 关基因还不十分清楚的肿瘤基因治 疗。
靶向治疗，是在细胞分子水平 上，针对已经明确的致癌位点来设 计相应的治疗药物，药物进入体内 会特异地选择致癌位点来相结合发 生作用，使肿瘤细胞特异性死亡， 而不会波及肿瘤周围的正常组织细 胞，所以分子靶向治疗又被称为 “生物导弹”。
靶向药物的治疗方法称为“靶 向治疗”（targeted therapy）。靶向药 物是针对肿瘤基因开发的，它能够 识别肿瘤细胞上由肿瘤细胞特有的 基因所决定的特征性位点，通过与 之结合，阻断肿瘤细胞内控制细胞 生长、增殖的信号传导通路，从而 杀灭肿瘤细胞、阻止其增殖。
（三）目的基因表达水平的调控
基因选择性表达水平主要通过以 VP16为基础的转录激活系统来放大组 织特异性启动子的作用，是以组织 特异性启动子只带一个嵌合转录因 子的表达，它与启动子上相应的 DNA结合位点结合，通过VP16激活启 动子进行目的基因的转录。
五靶向治疗（targeted therapy）
5. 精确靶向外放射治疗技术 6.影像引导放射治疗(IGRT)技术 7. 放射性粒子植入间质内照射治疗 8. 血管内介入治疗和局部药物注射治 疗
(2)分子靶向药物治疗技术进展 1. 具有靶向性的表皮生长因子受体 (EGFR)阻断剂，如吉非替尼(易瑞 沙)；埃罗替尼 2. 针对某些特定细胞标志物的单克隆 抗体，如西妥昔单抗；抗HER-2的 单抗，如赫赛汀 3. 抗肿瘤血管生成已研制的药物
（2）in vivo法，称为活体直接转移， 即通过在体将目的基因直接转入靶 细胞、组织，使其在体内表达。
三、基因转移的技术
基因转移需要借助于载体，因此， 应用于基因治疗的基因载体主要有： 1）病毒载体 2）非病毒载体
四、基因治疗的靶向调控
基因治疗的有效性和安全性的 一个重要方面就是导入基因体内表 达的调控。基因治疗的靶向问题， 是指外源基因能否在体内被准确、 有效地导入特定的细胞组织并在其 中有效表达。
（一）靶向药物可以分为以下2类： 1. 小分子药物：通常是信号传导抑制 剂，它能够特异性地阻断肿瘤生长、 增殖过程中所必需的信号传导通路， 从而达到治疗的目的。 2. 单克隆抗体：通过抗原抗体的特异 性结合来识别肿瘤细胞的。
基因药物随着基因工程技术的发展而 发展，大致经历了3个阶段： 1.细菌基因工程 2 .是细胞基因工程 3.转基因动物
（一）目的基因表达空间的定位
目的基因表达空间的定位是指 使目的基因表达于特定组织、洗标， 以减少对正常组织、洗标的毒性作 用，主要有靶向载体和靶向转录两 条途径。
1）靶向载体：在细胞水平实现基因 转移的靶向性。 2）靶向转录：在遗传水平上实现基 因的定位表达。
（二）目的基因表达时序的调控
采用的方法： 1）被内源或外源因素有道活化的启 动子来指导目的基因的表达 2）利用基因开关来激活或关闭目的 基因的表达
二、基因治疗的分类、方式与 途径
（一）基因治疗的分类： 1）生殖细胞基因治疗 2）体细胞基因治疗
（二ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ基因治疗的方式
（1）矫正性基因治疗 a)基因置换 b)基因矫正 c)基因增强 （2）调控性基因治疗
（三）基因治疗的途径
（1）ex vivo法，称在体转移，就是 选择患者体内的靶细胞在体外进行 基因修饰和培养，筛选出游目的基 因转入表达的细胞，再会输患者体 内。
八基因治疗的展望
基因治疗使一个新的预防和治疗 手段，对于严重危害人类健康的疾 病的治疗具有潜在的应用价值和应 用前景。 多数基因治疗的研究者都已达 成共识，即目前金银治疗的研究必 须回到基础研究上：
1.研究疾病的发病机制，确定关键的 目标基因 2.完善基因转移载体，提高基因转移 的效率、靶向性和安全性 3.深入研究基因的表达及其调控，努 力实现外源基因在体内表达空间、 表达时序和表达水平的精确调控。
（二）技术进展
针对肿瘤在器官组织、分子水 平的靶点不同，可以使用不同的靶 向治疗技术进行靶点治疗。局部的 病灶靶点可以用局部靶向消融治疗、 靶向放射治疗、放射性粒子植入靶 向内照射治疗、高能聚焦超声治疗、 血管内介入治疗和局部药物注射治 疗。
（1）器官水平实体瘤靶向治疗技术进 展 1. 氩氦超导手术治疗系统（又称氩氦 刀） 2． 射频消融（RFA）和微波消融 (MWA) 3. 间质内激光治疗(ILT)和光动力 4. 高强度聚焦超声(HIFU)