基因治疗(概述)ppt课件
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基因治疗PPT课件
(一) 直接策略：
• 针对致病基因
(二) 间接策略：
• 导入与致病基因无直接联系的治疗基因
(一)直接策略
1. 基因矫正（gene correction） 2. 基因置换（gene replacement） 3. 基因增补（gene augmentation）
又称为补偿性基因治疗 4. 基因失活（gene inactivation）
1990年9月14日，世界首例基因治疗：SCID
感染性疾病的基因治疗
• 引入治疗基因来抑制病原繁殖
• 方法: 1. Anti-sense 2. Ribozyme RNA
肿瘤基因治疗临床试验方案
黑色素瘤 83 前列腺癌 44
基因治疗
Gene therapy
传统治疗方法
1. 药物治疗 2. 手术治疗 3. 放射治疗 4. 理疗
• 新的生物治疗： • 基因治疗(gene therapy)
基因治疗
一、概念 二、策略 三、基本流程 四、应用与展望
一、基因治疗的概念
• Gene therapy is a medical intervention based on modification of genetic materials in living cells.
(3) 药物增敏基因治疗
• 将外源基因插入肿瘤细胞后，改变肿瘤细胞对 药物的敏感性。
• 如将钙调素基因转入癌细胞，利用其对癌细胞 MDR的逆转作用，使癌细胞对化疗药物的敏感 性明显提高。
3. 其它策略
(1) 特异性细胞杀伤 (2) 多基因转染
特异性细胞杀伤
• 指利用重组DNA技术将生物来源的细胞毒素基 因与一些特异受体的配体基因融合，构建融合 基因，导入高度表达该受体的肿瘤细胞，以特 异性杀伤该肿瘤细胞。
• 针对致病基因
(二) 间接策略：
• 导入与致病基因无直接联系的治疗基因
(一)直接策略
1. 基因矫正（gene correction） 2. 基因置换（gene replacement） 3. 基因增补（gene augmentation）
又称为补偿性基因治疗 4. 基因失活（gene inactivation）
1990年9月14日，世界首例基因治疗：SCID
感染性疾病的基因治疗
• 引入治疗基因来抑制病原繁殖
• 方法: 1. Anti-sense 2. Ribozyme RNA
肿瘤基因治疗临床试验方案
黑色素瘤 83 前列腺癌 44
基因治疗
Gene therapy
传统治疗方法
1. 药物治疗 2. 手术治疗 3. 放射治疗 4. 理疗
• 新的生物治疗： • 基因治疗(gene therapy)
基因治疗
一、概念 二、策略 三、基本流程 四、应用与展望
一、基因治疗的概念
• Gene therapy is a medical intervention based on modification of genetic materials in living cells.
(3) 药物增敏基因治疗
• 将外源基因插入肿瘤细胞后，改变肿瘤细胞对 药物的敏感性。
• 如将钙调素基因转入癌细胞，利用其对癌细胞 MDR的逆转作用，使癌细胞对化疗药物的敏感 性明显提高。
3. 其它策略
(1) 特异性细胞杀伤 (2) 多基因转染
特异性细胞杀伤
• 指利用重组DNA技术将生物来源的细胞毒素基 因与一些特异受体的配体基因融合，构建融合 基因，导入高度表达该受体的肿瘤细胞，以特 异性杀伤该肿瘤细胞。
基因治疗 PPT课件
(AAV), Herpes Simplex Virus (HSV-1), et al.
Non-virus method: Cyclodextrin Polymers, Lipids, Peptide, Antibodies, Aptamers,
and small molecules
■ Background
■ Background
Hybrid virus vector
HSV/AAV Ad/EBV HSV/EBV Ad/AAV Ad/retrovirus
Virus based transduction
■ Background
siRNA-based gene therapy
■ Background
Chemical modification
……
■ Background
Gene therapy Definition: Gene therapy is the use of DNA as a drug to treat
disease by delivering therapeutic DNA into a patient's cells.
Non-virus method
Can deliver both siRNA and plasmid DNA
■ Background
Conjugate delivery
Non-virus method
Dynamic PolyConjugates (DPC)
First reported in 2007 PEG: shielding effect GalNAc ligand was essential for both uptake by hepatocytes and in vivo silencing activity. Other targeting ligands has been explored, including peptides, antibodies, small molecules, glycans, lectins and nucleic acids.
Non-virus method: Cyclodextrin Polymers, Lipids, Peptide, Antibodies, Aptamers,
and small molecules
■ Background
■ Background
Hybrid virus vector
HSV/AAV Ad/EBV HSV/EBV Ad/AAV Ad/retrovirus
Virus based transduction
■ Background
siRNA-based gene therapy
■ Background
Chemical modification
……
■ Background
Gene therapy Definition: Gene therapy is the use of DNA as a drug to treat
disease by delivering therapeutic DNA into a patient's cells.
Non-virus method
Can deliver both siRNA and plasmid DNA
■ Background
Conjugate delivery
Non-virus method
Dynamic PolyConjugates (DPC)
First reported in 2007 PEG: shielding effect GalNAc ligand was essential for both uptake by hepatocytes and in vivo silencing activity. Other targeting ligands has been explored, including peptides, antibodies, small molecules, glycans, lectins and nucleic acids.
基因治疗PPT课件
象外科移植手术，切除病变部分，换上正 常健康基因，这在目前还难以做到
(二)基因取代或基因干预
基因置换 (gene replacement)
通过体内基因同源重组,原位替换病变细胞内的致病基因
基因增补 (gene augmentation)
不除去异常基因，向靶细胞导入外源基因通过非定点 整合，使其表达产物，从而弥补缺陷基因的功能
体细胞——目前常用体细胞有：
①淋巴细胞 ②骨髓细胞 ③内皮细胞 ④皮肤纤维细胞 ⑤肝细胞 ⑥肌细胞
附:选择靶细胞依据 ①疾病累及的主要部位。 ②靶细胞来源的难易程度。 ③体外培养的成活率和存活时间。 ④接受正常基因的能力。 ⑤新的正常基因能否在靶细胞能否
正常表达和持续时间。
⑦角化细胞(keratinoyte)
第二节
基因治疗的 基本原理
基因治疗的基本程序(基本原理或基本步骤)：
治疗性基因的选择
基因载体的选择 病毒载体 非病毒载体
载体与治疗基因 将重组DNA导入靶细胞,检测目 重组及筛选鉴定 的基因和标记基因的表达产物
靶细胞的选择 体细胞 生殖细胞
基因治疗的基本程序(基本原理或基本步骤)：
基因转移 间接体内疗法 直接体内疗法
1.吸附——病毒衣壳糖蛋白与细胞膜受体特异性结合，吸 附在膜受体上。
2.入胞——病毒核酸进入host细胞，逆转录，整合到 host DNA 中去，转录、复制
3.病毒颗粒成熟——病毒核酸和病毒蛋白装配成成熟 病毒颗粒
4.病毒颗粒的释放——释放的子病毒又可感染其它细 胞，每个细胞可以释放105子病毒。
图11-2 Rous肉瘤病毒毒粒结构示意图
一.病毒载体——转基因的生物学方法
逆转录病毒载体
（一）逆转录病毒的生活（命）周期 （二）逆转录病毒的基因组结构 (三) 逆转录病毒载体结构功能特点 (四) 重组逆转录病毒载体结构 （五）重组逆转录病毒的制备 （六）重组逆转录病毒基因转移系统 （七）逆转录病毒载体介导基因转移的安全性问题
(二)基因取代或基因干预
基因置换 (gene replacement)
通过体内基因同源重组,原位替换病变细胞内的致病基因
基因增补 (gene augmentation)
不除去异常基因，向靶细胞导入外源基因通过非定点 整合，使其表达产物，从而弥补缺陷基因的功能
体细胞——目前常用体细胞有：
①淋巴细胞 ②骨髓细胞 ③内皮细胞 ④皮肤纤维细胞 ⑤肝细胞 ⑥肌细胞
附:选择靶细胞依据 ①疾病累及的主要部位。 ②靶细胞来源的难易程度。 ③体外培养的成活率和存活时间。 ④接受正常基因的能力。 ⑤新的正常基因能否在靶细胞能否
正常表达和持续时间。
⑦角化细胞(keratinoyte)
第二节
基因治疗的 基本原理
基因治疗的基本程序(基本原理或基本步骤)：
治疗性基因的选择
基因载体的选择 病毒载体 非病毒载体
载体与治疗基因 将重组DNA导入靶细胞,检测目 重组及筛选鉴定 的基因和标记基因的表达产物
靶细胞的选择 体细胞 生殖细胞
基因治疗的基本程序(基本原理或基本步骤)：
基因转移 间接体内疗法 直接体内疗法
1.吸附——病毒衣壳糖蛋白与细胞膜受体特异性结合，吸 附在膜受体上。
2.入胞——病毒核酸进入host细胞，逆转录，整合到 host DNA 中去，转录、复制
3.病毒颗粒成熟——病毒核酸和病毒蛋白装配成成熟 病毒颗粒
4.病毒颗粒的释放——释放的子病毒又可感染其它细 胞，每个细胞可以释放105子病毒。
图11-2 Rous肉瘤病毒毒粒结构示意图
一.病毒载体——转基因的生物学方法
逆转录病毒载体
（一）逆转录病毒的生活（命）周期 （二）逆转录病毒的基因组结构 (三) 逆转录病毒载体结构功能特点 (四) 重组逆转录病毒载体结构 （五）重组逆转录病毒的制备 （六）重组逆转录病毒基因转移系统 （七）逆转录病毒载体介导基因转移的安全性问题
基因诊疗伦理课件ppt
尊重患者的隐私权
患者的基因信息应得到保护，避免被 泄露或滥用。
自主原则
自主决策
患者有权自主决定是否接受基因 诊疗，并且有权选择或拒绝任何 特定的诊疗方法。
自主知情
患者有权获得关于基因诊疗的所 有相关信息，包括诊疗目的、方 法、效果及可能的副作用等。
不伤害原则
避免伤害
在基因诊疗过程中，应采取必要的措施避免对患者造成身体 和精神上的伤害。
VS
详细描述
基因编辑技术可以用于人类胚胎编辑，但 这种技术可能带来严重的后果，如生殖细 胞遗传改变、种族灭绝等。因此，国际社 会对此存在广泛的争议和讨论，需要制定 严格的伦理规范来规范和控制此类技术的 应用。
04
基因诊疗伦理决策与建议
个人决策的考虑因素
患者的知情同意
确保患者在充分了解基因诊疗 的目的、过程和潜在风险后， 自主做出是否接受诊疗的决策
公共利益与资源分配
在资源有限的情况下，需要平衡公共利益和资源分配的公平性，确 保资源能够最大化地用于最需要的人群。
长期影响与风险评估
除了考虑短期的利益和风险外，还需要评估基因诊疗对个体和社会 的长期影响，以及潜在的伦理风险。
针对不同基因疾病的伦理建议
1 2 3
遗传性疾病的预防与控制
对于遗传性疾病，应注重预防和控制，通过提供 准确的遗传咨询、采取有效的预防措施等，减少 遗传性疾病的发生。
加强伦理审查和监管
02
建立有效的伦理审查机制和监管体系，对基因诊疗技术进行严
格的审查和监管，确保技术的安全性和有效性。
促进公众参与和沟通
03
加强与公众的沟通和参与，了解公众的关切和需求，引导公众
正确看待基因诊疗技术的发展和应用。
患者的基因信息应得到保护，避免被 泄露或滥用。
自主原则
自主决策
患者有权自主决定是否接受基因 诊疗，并且有权选择或拒绝任何 特定的诊疗方法。
自主知情
患者有权获得关于基因诊疗的所 有相关信息，包括诊疗目的、方 法、效果及可能的副作用等。
不伤害原则
避免伤害
在基因诊疗过程中，应采取必要的措施避免对患者造成身体 和精神上的伤害。
VS
详细描述
基因编辑技术可以用于人类胚胎编辑，但 这种技术可能带来严重的后果，如生殖细 胞遗传改变、种族灭绝等。因此，国际社 会对此存在广泛的争议和讨论，需要制定 严格的伦理规范来规范和控制此类技术的 应用。
04
基因诊疗伦理决策与建议
个人决策的考虑因素
患者的知情同意
确保患者在充分了解基因诊疗 的目的、过程和潜在风险后， 自主做出是否接受诊疗的决策
公共利益与资源分配
在资源有限的情况下，需要平衡公共利益和资源分配的公平性，确 保资源能够最大化地用于最需要的人群。
长期影响与风险评估
除了考虑短期的利益和风险外，还需要评估基因诊疗对个体和社会 的长期影响，以及潜在的伦理风险。
针对不同基因疾病的伦理建议
1 2 3
遗传性疾病的预防与控制
对于遗传性疾病，应注重预防和控制，通过提供 准确的遗传咨询、采取有效的预防措施等，减少 遗传性疾病的发生。
加强伦理审查和监管
02
建立有效的伦理审查机制和监管体系，对基因诊疗技术进行严
格的审查和监管，确保技术的安全性和有效性。
促进公众参与和沟通
03
加强与公众的沟通和参与，了解公众的关切和需求，引导公众
正确看待基因诊疗技术的发展和应用。
遗传病基因治疗PPT课件
糖尿病
采用基因疗法，将胰岛素基因导入患者肝脏细胞中，以实现胰岛素的持续分泌。
染色体异常遗传病基因治疗
唐氏综合征
通过基因疗法修复或替代患者细胞中 多余的21号染色体上的基因，以改善 患者的症状。
威廉姆斯综合征
采用基因疗法，激活或替代患者细胞 中缺失的7号染色体上的基因，以促 进患者的生长发育和智力发展。
在遗传病基因治疗中，需要关注社会舆论的动态变化，加强科普宣传和公众教育，提高公众 对遗传病基因治疗的认知和理解水平。同时，也需要关注不同利益相关方的诉求和关切，促 进多方参与和合作，共同推动遗传病基因治疗技术的健康发展。
06
总结与展望
当前遗传病基因治疗成果回顾
多种遗传病得到有效治疗
通过基因疗法，已成功治疗了多种遗传病，如囊性纤维化、视网 膜色素变性等。
治疗领域的发展。
培养专业人才
03
加强对遗传病基因治疗领域专业人才的培养和引进，提高整体
研究水平和治疗效果。
THANKS
感谢观看
技术一
CRISPR-Cas9基因编辑技术， 可实现对特定基因的定点编辑。
技术三
诱导多能干细胞（iPSC）技术， 可生成患者自体细胞用于基因 治疗。
技术五
RNA干扰（RNAi）技术，可 通过抑制特定基因的表达来治 疗疾病。
03
遗传病基因治疗应用实例
单基因遗传病基因治疗
腺苷脱氨酶缺乏症（ADA-SCID）
临床表现与诊断
临床表现
遗传病的临床表现多种多样，涉及全身各个系统和器官。常见的症状包括生长发育迟缓、智力障碍、 畸形、代谢异常等。由于遗传病的异质性，即使同一种遗传病在不同患者中的表现也可能存在很大差 异。
诊断方法
采用基因疗法，将胰岛素基因导入患者肝脏细胞中，以实现胰岛素的持续分泌。
染色体异常遗传病基因治疗
唐氏综合征
通过基因疗法修复或替代患者细胞中 多余的21号染色体上的基因，以改善 患者的症状。
威廉姆斯综合征
采用基因疗法，激活或替代患者细胞 中缺失的7号染色体上的基因，以促 进患者的生长发育和智力发展。
在遗传病基因治疗中，需要关注社会舆论的动态变化，加强科普宣传和公众教育，提高公众 对遗传病基因治疗的认知和理解水平。同时，也需要关注不同利益相关方的诉求和关切，促 进多方参与和合作，共同推动遗传病基因治疗技术的健康发展。
06
总结与展望
当前遗传病基因治疗成果回顾
多种遗传病得到有效治疗
通过基因疗法，已成功治疗了多种遗传病，如囊性纤维化、视网 膜色素变性等。
治疗领域的发展。
培养专业人才
03
加强对遗传病基因治疗领域专业人才的培养和引进，提高整体
研究水平和治疗效果。
THANKS
感谢观看
技术一
CRISPR-Cas9基因编辑技术， 可实现对特定基因的定点编辑。
技术三
诱导多能干细胞（iPSC）技术， 可生成患者自体细胞用于基因 治疗。
技术五
RNA干扰（RNAi）技术，可 通过抑制特定基因的表达来治 疗疾病。
03
遗传病基因治疗应用实例
单基因遗传病基因治疗
腺苷脱氨酶缺乏症（ADA-SCID）
临床表现与诊断
临床表现
遗传病的临床表现多种多样，涉及全身各个系统和器官。常见的症状包括生长发育迟缓、智力障碍、 畸形、代谢异常等。由于遗传病的异质性，即使同一种遗传病在不同患者中的表现也可能存在很大差 异。
诊断方法
《基因治疗》PPT课件
DNA复合物 3. 多聚物/DNA复合物 4. 其它方法
1. 裸DNA
• 方法：直接注射或基因枪轰击 • 溶液类型对基因表达有影响：
重组DNA可贮存于5%-30%的蔗糖溶液中 也可用生理盐水或PBS
2. 脂质体/DNA复合物
形成高效包装DNA的人造膜，与细胞膜极为相似。 形成脂质双层包围水溶液的脂质微球，与细胞融合后被
重症综合性免疫缺乏症（SCID）
腺苷脱氨酶（ADA）缺乏症是常染色体隐性遗传的 致死性疾病，患者由于ADA缺乏导致脱苷腺氨酸增多， 改变了甲基化能力，致使淋巴细胞受损，从而导致 免疫缺陷
1990年，首次将ADA转基因T淋巴细胞注射到 人体骨髓组织（患有－－腺苷脱氨酶（ADA） 缺乏症的4岁儿童） ，治疗SCID
细胞内吞。
人工脂质体膜具有如下特点
1. 无毒性和免疫原性 2. 可生物降解，不会在体内堆积 3. 可制成球状(0.03-50 m)，包容大小不同的生物分子 4. 可带有不同的电荷 5. 具有不同的膜脂流动性、稳定性、及温度敏感性，能适
应不同的生理要求
3. 多聚物/DNA复合物
• 阳离子多聚体 • DNA带负电 • 细胞表面带负电
（一）基因治疗的病毒载体
• 应该具有的基本条件： I. 携带外源基因并能组装成病毒颗粒 II. 介导外源基因的转移和表达 III. 对机体没有致病能力
病毒载体的产生
➢ 充分了解载体病毒的基因组结构和功能（编码区/非编 码区、结构蛋白/非结构蛋白、必须基因/非必须基因 、包装容量等）
➢ 外源基因插入病毒基因组的非必须区 • 致病基因（裂解细胞、癌基因使细胞转化）删除 • 插入外源基因长度受限删除非必须基因/必须基因（
2．种系细胞的基因治疗：在生殖细胞（精子、卵子 或未分化的受精卵）中引入正常基因或修复缺陷基因 以校正遗传缺陷。引入的外源基因（整合到基因组） 能遗传给后代。
1. 裸DNA
• 方法：直接注射或基因枪轰击 • 溶液类型对基因表达有影响：
重组DNA可贮存于5%-30%的蔗糖溶液中 也可用生理盐水或PBS
2. 脂质体/DNA复合物
形成高效包装DNA的人造膜，与细胞膜极为相似。 形成脂质双层包围水溶液的脂质微球，与细胞融合后被
重症综合性免疫缺乏症（SCID）
腺苷脱氨酶（ADA）缺乏症是常染色体隐性遗传的 致死性疾病，患者由于ADA缺乏导致脱苷腺氨酸增多， 改变了甲基化能力，致使淋巴细胞受损，从而导致 免疫缺陷
1990年，首次将ADA转基因T淋巴细胞注射到 人体骨髓组织（患有－－腺苷脱氨酶（ADA） 缺乏症的4岁儿童） ，治疗SCID
细胞内吞。
人工脂质体膜具有如下特点
1. 无毒性和免疫原性 2. 可生物降解，不会在体内堆积 3. 可制成球状(0.03-50 m)，包容大小不同的生物分子 4. 可带有不同的电荷 5. 具有不同的膜脂流动性、稳定性、及温度敏感性，能适
应不同的生理要求
3. 多聚物/DNA复合物
• 阳离子多聚体 • DNA带负电 • 细胞表面带负电
（一）基因治疗的病毒载体
• 应该具有的基本条件： I. 携带外源基因并能组装成病毒颗粒 II. 介导外源基因的转移和表达 III. 对机体没有致病能力
病毒载体的产生
➢ 充分了解载体病毒的基因组结构和功能（编码区/非编 码区、结构蛋白/非结构蛋白、必须基因/非必须基因 、包装容量等）
➢ 外源基因插入病毒基因组的非必须区 • 致病基因（裂解细胞、癌基因使细胞转化）删除 • 插入外源基因长度受限删除非必须基因/必须基因（
2．种系细胞的基因治疗：在生殖细胞（精子、卵子 或未分化的受精卵）中引入正常基因或修复缺陷基因 以校正遗传缺陷。引入的外源基因（整合到基因组） 能遗传给后代。
基因治疗PPT课件
3
❖ 黑色箭头所示：从患者体内分离细胞，在实验室中修饰后回输给患者（回体基因治疗） ❖ 灰色箭头所示：细胞在患者体内进行修饰（体内基因治疗）
4
基因治疗特点
❖ 普通的医疗方法对绝大多数遗传病都束手无策，即使治疗也是 治标不治本；基因治疗在基因水平上进行操作，能从源头上解 决疾病的发生。目前在没有治疗方法或疗效不佳的领域基因治 疗将大有作为
基因治疗
北京大学眼科中心 北京大学第三医院
1
目录
第一部分 基因治疗概述 第二部分 基因治疗载体选择 第三部分 基因治疗的发展历程 第四部分 临床基因治疗
2 2
一、基因治疗概述
❖ 1993年FDA定义： 基于修饰活细胞遗传物质而进行的医学干预
❖ 包括以下两方面： ➢ 患者体内分离细胞，进行体外修饰，随后再注入患者体内 ➢ 基因治疗产品直接注入患者体内，使细胞发生遗传学改变
10
❖ 反转录病毒含三个转录单位，还有一个顺式作用元件，在载体中，三个转录单位 被治疗基因替代，最大克隆的容量是8kb。重组体在特定细胞中包装，该细胞可提 供必需的三个转录单位，但不含完整的反转录病毒基因组。
11
腺病毒（AV）
❖ 双链DNA病毒，线性双链DNA基因组在细胞核内作为附加体 存在而不整合
26
首例基因治疗死亡病例
❖ 18岁的 Gelsinger成为第一例基因治疗死亡病例（1999年9月 17日）。患者患有鸟氨酸氨甲酰基转移酶缺陷，1999年在宾 西法尼亚大学接受以编码OTC基因的腺病毒基因治疗。为获得 足够的有功能的基因，通过肝动脉注射了大剂量的病毒载体。
❖ 半个世纪以来，分子生物以空前的速度迅猛发展，极大的推动了 基因工程技术和基因治疗的发展。
23
❖ 黑色箭头所示：从患者体内分离细胞，在实验室中修饰后回输给患者（回体基因治疗） ❖ 灰色箭头所示：细胞在患者体内进行修饰（体内基因治疗）
4
基因治疗特点
❖ 普通的医疗方法对绝大多数遗传病都束手无策，即使治疗也是 治标不治本；基因治疗在基因水平上进行操作，能从源头上解 决疾病的发生。目前在没有治疗方法或疗效不佳的领域基因治 疗将大有作为
基因治疗
北京大学眼科中心 北京大学第三医院
1
目录
第一部分 基因治疗概述 第二部分 基因治疗载体选择 第三部分 基因治疗的发展历程 第四部分 临床基因治疗
2 2
一、基因治疗概述
❖ 1993年FDA定义： 基于修饰活细胞遗传物质而进行的医学干预
❖ 包括以下两方面： ➢ 患者体内分离细胞，进行体外修饰，随后再注入患者体内 ➢ 基因治疗产品直接注入患者体内，使细胞发生遗传学改变
10
❖ 反转录病毒含三个转录单位，还有一个顺式作用元件，在载体中，三个转录单位 被治疗基因替代，最大克隆的容量是8kb。重组体在特定细胞中包装，该细胞可提 供必需的三个转录单位，但不含完整的反转录病毒基因组。
11
腺病毒（AV）
❖ 双链DNA病毒，线性双链DNA基因组在细胞核内作为附加体 存在而不整合
26
首例基因治疗死亡病例
❖ 18岁的 Gelsinger成为第一例基因治疗死亡病例（1999年9月 17日）。患者患有鸟氨酸氨甲酰基转移酶缺陷，1999年在宾 西法尼亚大学接受以编码OTC基因的腺病毒基因治疗。为获得 足够的有功能的基因，通过肝动脉注射了大剂量的病毒载体。
❖ 半个世纪以来，分子生物以空前的速度迅猛发展，极大的推动了 基因工程技术和基因治疗的发展。
23
第7章基因治疗精品PPT课件
1、内源基因的变异 2、外来生物的入侵
基因致病
基因结构的异常 基因表达的异常
2
基因诊断常用技术
• 核酸分子杂交： • PCR： • 生物芯片： DNA芯片或基因芯片 • 基因测序：
3
血友病A基因诊断
• 病因：factor VIII 基因缺陷 （碱基取代、缺失或插入等）， 使凝血因子VIII 无活性或不 稳定，导致凝血障碍。
10
基因治疗的两种途径
ex vivo
靶细胞
载体 目的基因
in vivo
11
基因治疗的总体策略
1、基因矫正（修正）（gene correction）：未实现 2、基因置换 （gene replacement）： 3、基因修饰（增补）（gene augmentation）： 4 、基因激活（gene activation）： 5 、基因失活（干预）（gene interference ）：反
细胞生长分裂
10天 Gene表达
IL-2刺激C分裂
回输患儿体内
1~2月治疗一次, 10个月 患儿体内ADA水平达正常人的25%
22
基因治疗基本过程 例2
• 逆转录病毒载体 +FⅨcDNA
重组体
5` LTR FⅨ neo SV PSO LTR 3`
①导入仓鼠细胞（CHO ）→FⅨ表达；
②导入乙型血友病患者皮肤成纤维细胞（体外培养） →FⅨ表达；
18
7.2 基因治疗的载体
7.2.1 逆转录病毒载体 7.2.2 腺病毒载体 7.2.4 单纯疱疹病毒
19
7.2.1 逆转录病毒载体
• 正链RNA病毒
• 5’ gag- pol-
env 3’
基因治疗(概述)PPT
（基四）因基治因疗增的补 策略
又称基因修饰，是指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修饰缺陷细胞的功能会使原 有的某些功能得以加强。
在这种治疗方法中，缺陷基因仍然存在于细胞内，目 前基因治疗多采用这种方式。
（五基）因基因治干疗扰的策略
又称基因失活，有两种干扰方法： 1、抑制有害的基因表达：导入肿瘤抑制基因， （如rb或 p53),以抑制癌基因的异常表达。 2、封闭有害基因：用反义RNA或小分子干扰RNA来疯币癌基 因，同样不能恢复癌基因的正常功能，但可用来抑制病原体 的关键基因。
如向肿瘤细胞导入单纯疱疹病毒胸苷激酶基因，然后 给予患者无毒性的环氧鸟苷药物。肿瘤细胞被杀死，而对 正常细胞无影响。
基因治一些疗常的见策疾略病的基因治疗策略：
基因治疗
目录
1 2 3 4 5
基因治疗的发展史 基因治疗的概述 基因治疗的策略 基因治疗的方式
问题互动
Company Logo
基基因因治治疗疗（g的en定e th义erapy）
是指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，以达到治疗目的。也包括转基 因等方面的技术应用。也就是将外源基因通过基因转移 技术将其插入病人的适当的受体细胞中，使外源基因制 造的产物能治疗某种疾病。
（基三）因基治因疗激的活 策略
有些正常基因不能表达并发生了基因突变，而是由 于被错误地甲基化或编码区组蛋白去乙酰化所致；也有的 是编码区是正常的但调控区发生了突变。
前者可以通过去甲基化或乙酰化使基因恢复活性；后 者可以加入正常启动子来激活基因。
但是实现定点去甲基化和乙酰化也非易事；原位修复 调控序列也是很难的。
基因诊断：产生基因缺陷的原因除了进化障碍 因素外，主要包括点突变、缺失、插入、重排 等DNA分子畸变事件的发生。 目前已建立多种病变基因的诊断和定位方法： 如PCR扩增序列法、单链构型多态性分析法、人 类基因库搜寻法等
基因治疗.ppt
四、基因治疗的途径
第一节 基因治疗的概念及其策略
四、基因治疗的途径
1. ex vivo法，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 内，让外源基因表达以改善患者症状。
2.in vivo法，直接将外源DAN注射到机体内，使其在体 内表达发挥治疗作用。in vivo法比ex vivo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，脂质体介导和基因直接注射等。
第一节 基因治疗的概念及其策略
二、基因治疗的前提条件
1、发病机制在DNA水平上已经清楚 ； 2、要转移的基因已经克隆分离，其表达产物有详尽 的了解 ； 3、该基因正常表达的组织可在体外进行遗传操作。
第一节 基因治疗的概念及其策略
三、基因治疗的总体策略
（1）基因置换（gene replacement） 用正常基因在原位替换致病基因，使细胞DNA完全恢复正常状态；
第一节 基因治疗的概念及其策略
六、 基因治疗的现状与展望
1990年9月，美国批准世界上首个基因治疗方案，腺 苷酸脱氢酶（ADA）基因对两位因ADA基因缺陷而导 致严重免疫缺损的女孩进行治疗，获得了令人满意的 结果。迄今报道已有数千例经基因治疗的患者，病种 主要是恶性肿瘤，艾滋病、肺囊性纤维化等。
第二节 基因治疗的载体
肿瘤的基因治疗
肿瘤的发生是由于某些元癌基因的激活、抑癌基因 的失活及凋亡相关基因的改变从而 导致细胞增殖分 化和凋亡失调。针对肿瘤发生的遗传学背景，将外 源性目的基因引入肿瘤细胞或其他体细胞内以纠正 过度活化的基因或补偿缺陷的基因，从而达到治疗 肿瘤的目的，即为肿瘤的基因治疗。
肿瘤的基因治疗
针对抑癌基因的基因治疗 针对癌基因的治疗 肿瘤免疫基因治疗
第一节 基因治疗的概念及其策略
四、基因治疗的途径
1. ex vivo法，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 内，让外源基因表达以改善患者症状。
2.in vivo法，直接将外源DAN注射到机体内，使其在体 内表达发挥治疗作用。in vivo法比ex vivo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，脂质体介导和基因直接注射等。
第一节 基因治疗的概念及其策略
二、基因治疗的前提条件
1、发病机制在DNA水平上已经清楚 ； 2、要转移的基因已经克隆分离，其表达产物有详尽 的了解 ； 3、该基因正常表达的组织可在体外进行遗传操作。
第一节 基因治疗的概念及其策略
三、基因治疗的总体策略
（1）基因置换（gene replacement） 用正常基因在原位替换致病基因，使细胞DNA完全恢复正常状态；
第一节 基因治疗的概念及其策略
六、 基因治疗的现状与展望
1990年9月，美国批准世界上首个基因治疗方案，腺 苷酸脱氢酶（ADA）基因对两位因ADA基因缺陷而导 致严重免疫缺损的女孩进行治疗，获得了令人满意的 结果。迄今报道已有数千例经基因治疗的患者，病种 主要是恶性肿瘤，艾滋病、肺囊性纤维化等。
第二节 基因治疗的载体
肿瘤的基因治疗
肿瘤的发生是由于某些元癌基因的激活、抑癌基因 的失活及凋亡相关基因的改变从而 导致细胞增殖分 化和凋亡失调。针对肿瘤发生的遗传学背景，将外 源性目的基因引入肿瘤细胞或其他体细胞内以纠正 过度活化的基因或补偿缺陷的基因，从而达到治疗 肿瘤的目的，即为肿瘤的基因治疗。
肿瘤的基因治疗
针对抑癌基因的基因治疗 针对癌基因的治疗 肿瘤免疫基因治疗
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❖ 但目前在技术上还无法做到。因为要在人基因组的某个特 异部位上进行重组是一个非常复杂的过程。然而原位修复 的方法无疑是进行基因治疗最理想的途径和目的。
12
基因治疗的策略
（二）基因置换
基因置换指去除整个变异基因，用有功能的正常 基因取代之，使致病基因得到永久地更正。传统 上所谓基因治疗实际上就是指基因替代疗法，就 像外科移植手术一样。
16
基因治疗的策略
（六）免疫调节
将抗体、抗原或细胞因子的基因导入患者体内，改变患者 的免疫状态，达到预防和治疗疾病的目的。 如将白细胞介素-2导入肿瘤患者体内，提高患者IL-2的水 平，激活体内免疫系统的抗肿瘤活性，达到防治肿瘤复发 的目的。
17
基因治疗的策略
（七）药物敏感疗法
应用药物敏感基因转染肿瘤细胞，以提高肿瘤细胞 对药物的敏感性。
如向肿瘤细胞导入单纯疱疹病毒胸苷激酶基因，然后 给予患者无毒性的环氧鸟苷药物。肿瘤细胞被杀死，而对 正常细胞无影响。
10
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基因治疗的策略
❖ 体细胞基因治疗的策略：
❖ 基因修正 ❖ 基因置换 ❖ 基因激活 ❖ 基因增补 ❖ 基因干扰 ❖ 免疫调节 ❖ 药物敏感疗法
11
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基因治疗的策略
❖ （一）基因修正
❖ 通过特定的方法如同源重组或靶向突变等对突变的DNA进 行原位修复,将致病基因的突变碱基序列纠正，而正常部 分予以保留。
5
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基因治疗的发展史
世界第一个基因治疗药物在中国诞生
❖ 人民网深圳2003年10月22日15：30急电 正在这里召开 的深圳市政府新闻发布会向世界公布了一项振奋人心的 消息：“个基因治疗药物在中国诞生” 。
❖ 世界首深圳市赛百诺基因技术有限公司研制开发的抗癌 新药——“重组人p53腺病毒注射液”（商品名“今又 生”），10月16日获得国家仪器药品监督管理局颁发的 新药证书。这标志着我国在基因治疗药物研制和产业化 方面已达世界领先水平，在国际竞争中抢占了先机。
3
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基因治疗的发展史
时间
发生事件
1944 DNA是转化物质
1953 DNA双螺旋结构模型 1963 遗传密码的破译 1979 重组体DNA技术、基因转染 1980 临床地贫研究 1990 第一个临床试验（ADA)基因 1992 大量癌症临床试验
1993 中国制定第一部基因治疗质控要点 1997 重组病毒的产业化及其技术改进 至今
基因治疗的发展史
❖ 基因分离：利用DNA重组技术克隆、鉴定、扩增、 纯化用于治疗的正常基因，并根据病变基因的定 位，与特异性整合序列和基因表达调控原件进行 体外重组操作。
❖ 载体构建：主要有病毒和非病毒两大类，病毒载 体一般都需要重新构建。
❖ 基因转移：关系到基因治疗成败的关键单元操作
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4
研究者
Avery Watson and Crick Brenner Mulligan and Berg Cline
Blasé and Anderson
美国等 中国
美国
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基因治疗的发展史
❖ 上世纪九十年代初，一位因ADA(腺苷酸脱氨酶) 基因缺陷导致严重免疫缺损的四岁女孩，由美 国国立卫生研究院用ADA基因治疗，取得疗效。 “基因治疗”研究热从此波及全世界，起而效 颦，为保障人类健康展现了美好的前景。
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基因治疗的概述
❖ 生殖细胞的基因治疗不仅可使遗传疾病在当代得到治疗， 而且还能将新基因传给患者后代，使遗传病得到根治。 但生殖细胞的基因治疗涉及问题较多，技术也较复杂。
❖ 因此，如今更多地是采用体细胞基因治疗。 ❖ 体细胞应该是在体内能保持相当长的寿命或者具有分裂
能力的细胞，这样才能使被转入的基因能有效地、长期 地发挥“治疗”作用。因此干细胞、前体细胞都是理想 的转基因治疗靶细胞。
14
基因治疗的策略
（四）基因增补
又称基因修饰，是指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修饰缺陷细胞的功能会使原 有的某些功能得以加强。
在这种治疗方法中，缺陷基因仍然存在于细胞内，目 前基因治疗多采用这种方式。
15
基因治疗的策略
（五）基因干扰
又称基因失活，有两种干扰方法： 1、抑制有害的基因表达：导入肿瘤抑制基因， （如rb或 p53),以抑制癌基因的异常表达。 2、封闭有害基因：用反义RNA或小分子干扰RNA来疯币癌基 因，同样不能恢复癌基因的正常功能，但可用来抑制病原体 的关键基因。
基因治疗的概述
根据靶细胞不同，基因治疗分为：
❖ 体细胞基因治疗：将正常基因转移到体细胞，使之表达
基因产物，以达到治疗目的。 ❖ 生殖细胞基因治疗：将正常基因转移到患者的生殖细胞
（精细胞、卵细胞中早期胚胎）使其发育成正常个体， 显然，这是理想的方法。实际上，这种靶细胞的遗传修 饰至今尚无实质性进展。
基因治疗
目录
1
基因治疗的基因治疗的策略
4
基因治疗的方式
5
问题互动
2
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基因治疗的定义
❖ 基因治疗（gene therapy） ❖ 是指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，以达到治疗目的。也包括转基 因等方面的技术应用。也就是将外源基因通过基因转移 技术将其插入病人的适当的受体细胞中，使外源基因制 造的产物能治疗某种疾病。 ❖ 从广义说，凡是在基因水平上进行操作而达到治疗疾病 的所有疗法。
6
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基因治疗的概述
基因治疗的基本内容： ❖ 基因诊断：产生基因缺陷的原因除了进化障碍
因素外，主要包括点突变、缺失、插入、重排 等DNA分子畸变事件的发生。 目前已建立多种病变基因的诊断和定位方法： 如PCR扩增序列法、单链构型多态性分析法、人 类基因库搜寻法等
7
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13
基因治疗的策略
（三）基因激活
有些正常基因不能表达并发生了基因突变，而是由 于被错误地甲基化或编码区组蛋白去乙酰化所致；也有的 是编码区是正常的但调控区发生了突变。
前者可以通过去甲基化或乙酰化使基因恢复活性；后 者可以加入正常启动子来激活基因。
但是实现定点去甲基化和乙酰化也非易事；原位修复 调控序列也是很难的。
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基因治疗的策略
（二）基因置换
基因置换指去除整个变异基因，用有功能的正常 基因取代之，使致病基因得到永久地更正。传统 上所谓基因治疗实际上就是指基因替代疗法，就 像外科移植手术一样。
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基因治疗的策略
（六）免疫调节
将抗体、抗原或细胞因子的基因导入患者体内，改变患者 的免疫状态，达到预防和治疗疾病的目的。 如将白细胞介素-2导入肿瘤患者体内，提高患者IL-2的水 平，激活体内免疫系统的抗肿瘤活性，达到防治肿瘤复发 的目的。
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基因治疗的策略
（七）药物敏感疗法
应用药物敏感基因转染肿瘤细胞，以提高肿瘤细胞 对药物的敏感性。
如向肿瘤细胞导入单纯疱疹病毒胸苷激酶基因，然后 给予患者无毒性的环氧鸟苷药物。肿瘤细胞被杀死，而对 正常细胞无影响。
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基因治疗的策略
❖ 体细胞基因治疗的策略：
❖ 基因修正 ❖ 基因置换 ❖ 基因激活 ❖ 基因增补 ❖ 基因干扰 ❖ 免疫调节 ❖ 药物敏感疗法
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❖ （一）基因修正
❖ 通过特定的方法如同源重组或靶向突变等对突变的DNA进 行原位修复,将致病基因的突变碱基序列纠正，而正常部 分予以保留。
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世界第一个基因治疗药物在中国诞生
❖ 人民网深圳2003年10月22日15：30急电 正在这里召开 的深圳市政府新闻发布会向世界公布了一项振奋人心的 消息：“个基因治疗药物在中国诞生” 。
❖ 世界首深圳市赛百诺基因技术有限公司研制开发的抗癌 新药——“重组人p53腺病毒注射液”（商品名“今又 生”），10月16日获得国家仪器药品监督管理局颁发的 新药证书。这标志着我国在基因治疗药物研制和产业化 方面已达世界领先水平，在国际竞争中抢占了先机。
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时间
发生事件
1944 DNA是转化物质
1953 DNA双螺旋结构模型 1963 遗传密码的破译 1979 重组体DNA技术、基因转染 1980 临床地贫研究 1990 第一个临床试验（ADA)基因 1992 大量癌症临床试验
1993 中国制定第一部基因治疗质控要点 1997 重组病毒的产业化及其技术改进 至今
基因治疗的发展史
❖ 基因分离：利用DNA重组技术克隆、鉴定、扩增、 纯化用于治疗的正常基因，并根据病变基因的定 位，与特异性整合序列和基因表达调控原件进行 体外重组操作。
❖ 载体构建：主要有病毒和非病毒两大类，病毒载 体一般都需要重新构建。
❖ 基因转移：关系到基因治疗成败的关键单元操作
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❖ 上世纪九十年代初，一位因ADA(腺苷酸脱氨酶) 基因缺陷导致严重免疫缺损的四岁女孩，由美 国国立卫生研究院用ADA基因治疗，取得疗效。 “基因治疗”研究热从此波及全世界，起而效 颦，为保障人类健康展现了美好的前景。
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基因治疗的概述
❖ 生殖细胞的基因治疗不仅可使遗传疾病在当代得到治疗， 而且还能将新基因传给患者后代，使遗传病得到根治。 但生殖细胞的基因治疗涉及问题较多，技术也较复杂。
❖ 因此，如今更多地是采用体细胞基因治疗。 ❖ 体细胞应该是在体内能保持相当长的寿命或者具有分裂
能力的细胞，这样才能使被转入的基因能有效地、长期 地发挥“治疗”作用。因此干细胞、前体细胞都是理想 的转基因治疗靶细胞。
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基因治疗的策略
（四）基因增补
又称基因修饰，是指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修饰缺陷细胞的功能会使原 有的某些功能得以加强。
在这种治疗方法中，缺陷基因仍然存在于细胞内，目 前基因治疗多采用这种方式。
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基因治疗的策略
（五）基因干扰
又称基因失活，有两种干扰方法： 1、抑制有害的基因表达：导入肿瘤抑制基因， （如rb或 p53),以抑制癌基因的异常表达。 2、封闭有害基因：用反义RNA或小分子干扰RNA来疯币癌基 因，同样不能恢复癌基因的正常功能，但可用来抑制病原体 的关键基因。
基因治疗的概述
根据靶细胞不同，基因治疗分为：
❖ 体细胞基因治疗：将正常基因转移到体细胞，使之表达
基因产物，以达到治疗目的。 ❖ 生殖细胞基因治疗：将正常基因转移到患者的生殖细胞
（精细胞、卵细胞中早期胚胎）使其发育成正常个体， 显然，这是理想的方法。实际上，这种靶细胞的遗传修 饰至今尚无实质性进展。
基因治疗
目录
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基因治疗的基因治疗的策略
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基因治疗的方式
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问题互动
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基因治疗的定义
❖ 基因治疗（gene therapy） ❖ 是指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，以达到治疗目的。也包括转基 因等方面的技术应用。也就是将外源基因通过基因转移 技术将其插入病人的适当的受体细胞中，使外源基因制 造的产物能治疗某种疾病。 ❖ 从广义说，凡是在基因水平上进行操作而达到治疗疾病 的所有疗法。
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基因治疗的概述
基因治疗的基本内容： ❖ 基因诊断：产生基因缺陷的原因除了进化障碍
因素外，主要包括点突变、缺失、插入、重排 等DNA分子畸变事件的发生。 目前已建立多种病变基因的诊断和定位方法： 如PCR扩增序列法、单链构型多态性分析法、人 类基因库搜寻法等
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基因治疗的策略
（三）基因激活
有些正常基因不能表达并发生了基因突变，而是由 于被错误地甲基化或编码区组蛋白去乙酰化所致；也有的 是编码区是正常的但调控区发生了突变。
前者可以通过去甲基化或乙酰化使基因恢复活性；后 者可以加入正常启动子来激活基因。
但是实现定点去甲基化和乙酰化也非易事；原位修复 调控序列也是很难的。