消化系统疾病基因诊断及治疗

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1、消化系统疾病基因诊断及治疗【摘要】基因治疗作为一门新兴的学科得到非常迅速的发展，已在遗传性疾病、肿瘤、感染性疾病等治疗上取得了突破性的进展，已被批准的基因方案有例以上。基因治疗尚存在许多理论和技术上的问题，但基因治疗必将成为消化系疾病治疗的重要组成部分。【关键词】消化系统；基因诊断；治疗【中图分类号】R57【文献标识码】C【文章编号】1008-6455(2010)11-0186-011基因诊断技术及应用基因诊断是以基因型为基本，因而可在疾病未出现症状前，及至胚胎时期便可明确诊断。传统基因诊断时常应用基因探针

2、技术和聚合酶金链反应(PCR)技术检测相关基因的核昔酸序列。基因探针技术包括斑点杂交Southern印迹法、Northern印迹法、原位杂交竺，其中以Southern印迹法最为常用，但这些技术操作复杂、自动化程序低，对洗繁的基因筛选几乎是无能为力的。基因芯片技术的旌为疾病的基因诊断提供了新的解决方案。基因芯片(genechip),也称基因微矩阵(microarray),是在玻璃、硅待载体上有序地、髙密度地(目前点与点之间的距离小于500um)排列，以固定大量的靶基因片段（也称分子探针）。样品核酸分子经过标记

3、，与固定在载体上的DNA阵列中的点同时进行杂交，杂交信息通过计算机进行集约化和平行处理，获得信息量的效率是传统生物学技术无法比拟的，可以同时研究成千上万个基因地某种生理和病理条件下的表达变化，为疾病的基因诊断提供了一个强有力的工具。消化系统恶性肿瘤是一类多基因异常疾病，在肿瘤发病的不同阶段，可相应的基因异常，一直为基因诊断研究的热点。与已明确胰腺癌最常见的基因异常是K-ras基因12密码子的点突变，食管癌、胃癌、结肠癌、肝癌的P53突变率达50%-60%,癌中CD44异常表达几近100%,结肠癌中K-ras

4、点突变也达80%。基因芯片为癌相关基因大规模筛查提供了可能，目前国内外已有学者应用基因芯片技术对食管癌、肝癌、结直肠癌和胰腺癌等组织或体外细胞株进行基因表达谱的研究，成功地发现了涉及细胞生长周期、细胞内信号传递、炎症反应和细胞因子等上百条表达上调或下调的基因，并结合基因导入的方法，开展了关键基因的功能研究，如：Lu等应用cDNA芯片筛查了正常黏膜组织、轻度不典型增生、中度不典型增生、原位癌（CIS）和鳞状细胞癌等5个级别食管病变组织细胞基因表达谱的改变，通过聚类分析发现了一批与食管癌的基因草图，构建人结直肠

5、癌、正常结肠黏膜和结肠癌转移灶的基因表达情况。可以设想：应用基因技术分析肿瘤不同阶段基因表达谱的改变，找出与恶性肿瘤发生发展、生物学特征、治疗敏感性及不同预后有关的基因，重新组合、设计制作成用于恶性肿瘤早期诊断、疾病特征分析和预后判断的工具芯片，理论上是完全可行的。虽然基因消化系统肿瘤的基因诊断中刚刚起步，但已显示出广阔的应用前景。除对肿瘤的诊断外，基因诊断还应用到消化系多个方面。炎症性肠(ZnflammatoryBowelDisease,ZBD)因在我国的发病呈显著上升趋势而得到越来越多的关注，IBD病因

6、至今不清，种族发病差异较大，近年来在欧美和澳大利亚进行了疾病候选基因的研究和筛查，已成功定位了疾病相关连锁区，主要有16、12、6、14和5号染色体，已分别命为IBD1-5,并发现了NOD2基因，N0D2基因产物为细菌组分的细胞内受体，由此证明了IBD与天然免疫之间的重要联系。2基因治疗方法与应用基因治疗是指将新的遗传物质(治病基因)转入由于基因缺陷而致病的细胞或组织中，以纠正疾病细胞的表型，达到治疗疾病目的的一类治疗方法。用于基因治疗的基因转移方法分两大类：一类为病毒载体，包括应用逆转录前病毒载体、腺病毒

7、载体、腺相关病毒载体、单纯疱疹病毒载体、痘苗病毒等。近年来，又探索将慢病毒家庭中的人免疫缺陷病毒(HIV)经改造作为载体。第二类基因转移方法为非病毒法，包括阳离子脂质体转染法、裸DNA直接注射法、磷酸钙沉淀法、微粒子轰击法（基因枪）、微注射法、受体介导法等。目前，一个新基因治疗系统-EC-CD/5-FC（大肠杆菌胞囉唳脱氨酶、5-氟胞囉噪）系统正日益受到高度关注。胞囉噪脱氨酶是大肠杆菌代谢旁路中的一种酶，哺乳动物细胞中不含该酶。Ausin等于1992年首先从大肠杆菌菌株中采用传统方法提取质粒DNA,并初步构

8、建成原核细胞中表达的CD质粒载体，由于哺乳动物细胞中不存在胞囉唳脱氨酶，因而不能将胞喀唳转化成尿喀唳，更不能将5-氟胞喀唳（5-Fluorocytosine,5-FC）转化成5-氟尿喘噪（5-Flu-orouraci1,5-FU）。但通过基因转移技术将胞11密噪脱氨酶基因转入哺乳动物细胞，则哺乳动物细胞可将一些原来无毒性的原药（5-FC）经胞11密卩定脱氨酶转化为有细胞毒性的代谢产物（5-FU）,导致细胞自杀性死