遗传学-2010-17-基因治疗

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1、第十一章基因治疗（GeneTherapy）第十一章基因治疗现在已经证明小英的疾病是由于HERG基因发生突变而引起的，普通药物已经很难完全控制其疾病的发展。那么，有没有办法改善其病程？基因治疗（Genetherapy）：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。一、基因治疗策略1、直接基因治疗：纠正突变基因在原位修复缺陷的基因，以达到治疗目的。为较理想的基因治疗策略，由于存在某些问题，目前正在努力之中。（未实现）2、间接疗法：以正常的基因替代致病基因。导入外源正

2、常基因，没有去除或修复有缺陷的基因。用DNA重组技术设法修复患者细胞中有缺陷的基因，使细胞恢复正常功能而达到治疗遗传病的目的。第十一章基因治疗二、基因治疗的途径：1、生殖细胞基因治疗：将正常基因转移到患者生殖细胞（精细胞，卵细胞，早期胚胎）使其发育成正常个体。为理想的治疗方法，从根本上治疗遗传病，使其有害基因不能在人群中散播。2、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，以达到治疗的目的。但有害基因能遗传给后代。第十一章基因治疗三、基因治疗的方法：1.目的基因的获得人工合成逆转录基因组DNA第十一章基因治疗

3、2.外源基因的转移物理方法：电穿孔法、显微注射法、微粒子轰击法化学法：磷酸钙沉淀法、脂质体(Liposome)融合法病毒介导基因内转移（Viralmediatedtransfer）感染细胞重组病毒第十一章基因治疗逆转录病毒(RNA)常用的病毒载体DNA病毒逆转录病毒（retrovirus）病毒感染细胞后，其基因组RNA经逆转录产生双链DNA拷贝，插入宿主染色体形成前病毒（provirus），前病毒转录产生的正链既是病毒RNA，再与前病毒编码的外壳蛋白包装成新的病毒颗粒。第十一章基因治疗第十一章基因治疗例如：小鼠白血病病毒（

4、Mo-MLV）基因组结构：LTRLTRψgagpolenvU3RU5U3RU5U3=增强子，R=启动子，U5=转录起始位点。Ψ=病毒包装信号，gag=核心抗原，pol=逆转录酶，env=外壳蛋白。第十一章基因治疗逆转录病毒载体优点：①高效感染宿主细胞，转染率可达100%②病毒基因和所载的外源基因都可能表达③宿主范围广，可同时感染大量细胞并长期存留缺点①病毒基因容量有限，一般只能插入7kb左右片段；②随机插入靶细胞基因组中，使插入点附近的基因过度表达或失活，插入的外源基因可能不适当的表达；有致癌作用，可能使受体细胞癌变。第十

5、一章基因治疗第十一章基因治疗第十一章基因治疗受体载体转移法：将含有目的基因的重组质粒和某些细胞表面受体能识别的特异性多肽（配体）形成复合物，通过细胞内吞途径达到转移基因的目的。重组质粒配体细胞膜复合物第十一章基因治疗同源重组技术（homologusrecombination）:外源基因和染色体上的基因在同源序列间发生重组而插入染色体。第十一章基因治疗NEOMYCINXXNEOMYCIN第十一章基因治疗Positiveselection:-neomycinphosphotransferase(neo)-hygromycinp

6、hosphotransferase(hyg)-puromycine(pur)-hypoxanthinephosphoribosyltransferase(hprt)Negativeselection：-thymidinekinase(tk)-cytosinedeaminase(cd)-hypoxanthinephosphoribosyltransferase(hprt)同源重组成果细胞的筛选：第十一章基因治疗启动子缺失筛选法Poly-A缺失筛选法正负筛选策略（positiveandnegativeelection，PNS

7、）HR112HR23HR1b-geoHR23HR1b-geoHR23GenomicLocusTargetingVectorMutantLocusHSVtkSTOPCODONS四、靶细胞的选择靶细胞是指接受外源Gene的体细胞选择靶细胞的原则是：1）必须较坚固，便于体外培养和进行遗传技术操作；2）易于由人体分离又便于输回体内3）具有增殖优势，生命周期长（能存活几月至几年，或整个生命周期）4）易于受外源遗传物质转化。第十一章基因治疗常见的靶细胞外周血T淋巴细胞上皮细胞内皮皮肤成纤维细胞造血干细胞——β地中海贫血、严重复合免疫缺

8、陷病等肝C——家族性高胆固醇血症、低密度脂蛋白病的基因治疗肌细胞第十一章基因治疗基因治疗的原则选择适当的疾病，清楚疾病的发病机理，Gene的结构和功能。被纠正的基因已克隆，并清楚Gene表达与调控机制与条件。选择适当的受体细胞并在体外有效表达。安全有效的基因转移方法，以及供利用的动物模型。第十一章基因治