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1、基因治基因治疗Company Logo目目录基因治疗的发展史1基因治疗的概述2基因治疗的策略3 问题互动5基因治疗的方式4精选精选ppt LogoCompany Logo基因治基因治疗的定的定义v基因治基因治疗（gene therapy）v是指将外源正常基因是指将外源正常基因导入靶入靶细胞，以胞，以纠正或正或补偿因基因因基因缺陷和异常引起的疾病，以达到治缺陷和异常引起的疾病，以达到治疗目的。也包括目的。也包括转基基因等方面的技因等方面的技术应用。也就是将外源基因通用。也就是将外源基因通过基因基因转移移技技术将其插入病人的适当的受体将其插入病人的适当的受体细胞中，使外源基因制胞中，使外源基因制造
2、的造的产物能治物能治疗某种疾病。某种疾病。v从广从广义说，凡是在基因水平上，凡是在基因水平上进行操作而达到治行操作而达到治疗疾病疾病的所有的所有疗法。法。精选精选ppt LogoCompany Logo基因治基因治疗的的发展史展史时间发生事件生事件研究者研究者1944DNA是是转化物化物质Avery1953DNA双螺旋双螺旋结构模型构模型WatsonandCrick1963遗传密密码的破的破译Brenner1979重重组体体DNA技技术、基因、基因转染染MulliganandBerg1980临床地床地贫研究研究Cline1990第一个第一个临床床试验（ADA)基因基因BlasandAnders
3、on1992大量癌症大量癌症临床床试验美国等美国等1993中国制定第一部基因治中国制定第一部基因治疗质控要点控要点中国中国1997至今至今重重组病毒的病毒的产业化及其技化及其技术改改进美国美国精选精选ppt LogoCompany Logo基因治基因治疗的的发展史展史v上世上世纪九十年代初，一位因九十年代初，一位因ADA(ADA(腺苷酸脱氨腺苷酸脱氨酶) )基因缺陷基因缺陷导致致严重免疫缺重免疫缺损的四的四岁女孩，由美女孩，由美国国立国国立卫生研究院用生研究院用ADAADA基因治基因治疗，取得，取得疗效。效。“基因治基因治疗”研究研究热从此波及全世界，起而效从此波及全世界，起而效颦，为保障人保
4、障人类健康展健康展现了美好的前景。了美好的前景。精选精选ppt LogoCompany Logo基因治基因治疗的的发展史展史v人民网深圳人民网深圳20032003年年1010月月2222日日1515：3030急急电 正在正在这里召开的里召开的深圳市政府新深圳市政府新闻发布会向世界公布了一布会向世界公布了一项振振奋人心的消人心的消息：息：“个基因治个基因治疗药物在中国物在中国诞生生” ” 。v世界首深圳市世界首深圳市赛百百诺基因技基因技术有限公司研制开有限公司研制开发的抗癌的抗癌新新药“重重组人人p53p53腺病毒注射液腺病毒注射液”（商品名（商品名“今又生今又生”），），1010月月1616日
5、日获得国家得国家仪器器药品品监督管理局督管理局颁发的新的新药证书。这标志着我国在基因治志着我国在基因治疗药物研制和物研制和产业化方化方面已达世界面已达世界领先水平，在国先水平，在国际竞争中争中抢占了先机。占了先机。世界第一个基因治世界第一个基因治疗药物在中国物在中国诞生生精选精选ppt LogoCompany Logo基因治基因治疗的概述的概述基因治基因治疗的基本内容：的基本内容：v基因基因诊断：断：产生基因缺陷的原因除了生基因缺陷的原因除了进化障碍化障碍因素外，主要包括点突因素外，主要包括点突变、缺失、插入、重排、缺失、插入、重排等等DNADNA分子畸分子畸变事件的事件的发生。生。 目前已建
6、立多种病目前已建立多种病变基因的基因的诊断和定位方法：断和定位方法：如如PCRPCR扩增序列法、增序列法、单链构型多构型多态性分析法、人性分析法、人类基因基因库搜搜寻法等法等精选精选ppt LogoCompany Logo基因治基因治疗的的发展史展史v基因分离：利用基因分离：利用DNADNA重重组技技术克隆、克隆、鉴定、定、扩增、增、纯化用于治化用于治疗的正常基因，并根据病的正常基因，并根据病变基因的定基因的定位，与特异性整合序列和基因表达位，与特异性整合序列和基因表达调控原件控原件进行行体外重体外重组操作。操作。v载体构建：主要有病毒和非病毒两大体构建：主要有病毒和非病毒两大类，病毒，病毒载
7、体一般都需要重新构建。体一般都需要重新构建。v基因基因转移：关系到基因治移：关系到基因治疗成成败的关的关键单元操作元操作精选精选ppt LogoCompany Logo基因治基因治疗的概述的概述根据靶根据靶细细胞不同，基因治胞不同，基因治疗疗分分为为：v 将正常基因将正常基因转移到体移到体细胞，使之表达胞，使之表达基因基因产物，以达到治物，以达到治疗目的。目的。v 将正常基因将正常基因转移到患者的生殖移到患者的生殖细胞胞（精（精细胞、卵胞、卵细胞中早期胚胎）使其胞中早期胚胎）使其发育成正常个体，育成正常个体，显然，然，这是理想的方法。是理想的方法。实际上，上，这种靶种靶细胞的胞的遗传修修饰至今
8、尚无至今尚无实质性性进展。展。 体体细胞基因治胞基因治疗：生殖生殖细胞基因治胞基因治疗：精选精选ppt LogoCompany Logo基因治基因治疗的概述的概述v生殖生殖细胞的基因治胞的基因治疗不不仅可使可使遗传疾病在当代得到治疾病在当代得到治疗，而且而且还能将新基因能将新基因传给患者后代，使患者后代，使遗传病得到根治。病得到根治。但生殖但生殖细胞的基因治胞的基因治疗涉及涉及问题较多，技多，技术也也较复复杂。v因此，如今更多地是采用体因此，如今更多地是采用体细胞基因治胞基因治疗。 v体体细胞胞应该是在体内能保持相当是在体内能保持相当长的寿命或者具有分裂的寿命或者具有分裂能力的能力的细胞，胞，
9、这样才能使被才能使被转入的基因能有效地、入的基因能有效地、长期期地地发挥“治治疗”作用。因此作用。因此干干细胞胞、前体、前体细胞都是理想胞都是理想的的转基因治基因治疗靶靶细胞。胞。 精选精选ppt LogoCompany Logo基因治基因治疗的策略的策略v体体细胞基因治胞基因治疗的策略的策略：v基因修正基因修正v基因置基因置换v基因基因激活激活v基因增基因增补v基因干基因干扰v免疫免疫调节v药物敏感物敏感疗法法精选精选ppt Logo基因治基因治疗的策略的策略v（一）基因修正一）基因修正v通通过特定的方法如同源重特定的方法如同源重组或靶向突或靶向突变等等对突突变的的DNADNA进行原位修复行
10、原位修复, ,将致病基因的突将致病基因的突变碱基序列碱基序列纠正，而正常部正，而正常部分予以保留。分予以保留。v但目前在技但目前在技术上上还无法做到。因无法做到。因为要在人基因要在人基因组的某个特的某个特异部位上异部位上进行重行重组是一个非常复是一个非常复杂的的过程。然而原位修复程。然而原位修复的方法无疑是的方法无疑是进行基因治行基因治疗最理想的途径和目的。最理想的途径和目的。精选精选ppt Logo基因治基因治疗的策略的策略（二）基因置二）基因置换 基因置基因置换指去除整个指去除整个变异基因，用有功能的正常异基因，用有功能的正常基因取代之，使致病基因得到永久地更正。基因取代之，使致病基因得到
11、永久地更正。传统上所上所谓基因治基因治疗实际上就是指基因替代上就是指基因替代疗法，就法，就像外科移植手像外科移植手术一一样。精选精选ppt Logo基因治基因治疗的策略的策略（三）基因激活三）基因激活 有些正常基因不能表达并有些正常基因不能表达并发生了基因突生了基因突变，而是由，而是由于被于被错误地甲基化或地甲基化或编码区区组蛋白去乙蛋白去乙酰化所致；也有的化所致；也有的是是编码区是正常的但区是正常的但调控区控区发生了突生了突变。 前者可以通前者可以通过去甲基化或乙去甲基化或乙酰化使基因恢复活性；后化使基因恢复活性；后者可以加入正常启者可以加入正常启动子来激活基因。子来激活基因。 但是但是实现
12、定点去甲基化和乙定点去甲基化和乙酰化也非易事；原位修复化也非易事；原位修复调控序列也是很控序列也是很难的。的。精选精选ppt Logo基因治基因治疗的策略的策略（四）基因增四）基因增补 又称基因修又称基因修饰，是指将目的基因，是指将目的基因导入病入病变细胞或其他胞或其他细胞，目的基因的表达胞，目的基因的表达产物能修物能修饰缺陷缺陷细胞的功能会使原胞的功能会使原有的某些功能得以加有的某些功能得以加强。 在在这种治种治疗方法中，缺陷基因仍然存在于方法中，缺陷基因仍然存在于细胞内，目胞内，目前基因治前基因治疗多采用多采用这种方式。种方式。精选精选ppt Logo基因治基因治疗的策略的策略（五）基因干
13、五）基因干扰 又称基因失活，有两种干又称基因失活，有两种干扰方法：方法： 1 1、抑制有害的基因表达、抑制有害的基因表达：导入入肿瘤抑制基因，瘤抑制基因， （如（如rbrb或或p53),p53),以抑制癌基因的异常表达。以抑制癌基因的异常表达。 2 2、封、封闭有害基因：用反有害基因：用反义RNARNA或小分子干或小分子干扰RNARNA来来疯币癌基因，癌基因，同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。精选精选ppt Logo基因治基因治疗的策略的策略（六）免疫六）免疫调节 将抗体、抗原或将抗体、抗原或细胞因子的基因胞因子
14、的基因导入患者体内，改入患者体内，改变患者患者的免疫状的免疫状态，达到，达到预防和治防和治疗疾病的目的。疾病的目的。 如将白如将白细胞介素胞介素-2-2导入入肿瘤患者体内，提高患者瘤患者体内，提高患者IL-2IL-2的水的水平，激活体内免疫系平，激活体内免疫系统的抗的抗肿瘤活性，达到防治瘤活性，达到防治肿瘤复瘤复发的目的。的目的。精选精选ppt Logo基因治基因治疗的策略的策略（七）七）药物敏感物敏感疗法法 应用用药物敏感基因物敏感基因转染染肿瘤瘤细胞，以提高胞，以提高肿瘤瘤细胞胞对药物的敏感性。物的敏感性。 如向如向肿瘤瘤细胞胞导入入单纯疱疹病毒胸苷激疱疹病毒胸苷激酶基因，然后基因，然后给
15、予患者无毒性的予患者无毒性的环氧氧鸟苷苷药物。物。肿瘤瘤细胞被胞被杀死，而死，而对正常正常细胞无影响。胞无影响。精选精选ppt Logo基因治基因治疗的策略的策略一些常一些常见疾病的基因治疾病的基因治疗策略：策略：精选精选ppt Logo基因治基因治疗的方式的方式1. 1. 直接体内直接体内疗法（法（in vivoin vivo） 是指将目的基因直接是指将目的基因直接导入体内有关的入体内有关的组织器器官，使其官，使其进入相入相应的的细胞并胞并进行表达。行表达。2. 2. 间接体内接体内疗法（法（ex vivoex vivo） 是指在体外将目的基因是指在体外将目的基因导入靶入靶细胞，胞，经过筛选
16、和增殖后将和增殖后将细胞回胞回输给患者，使患者，使该基因在体基因在体内有效地表达相内有效地表达相应产物，以达到治物，以达到治疗的目的。的目的。 精选精选ppt Logo基因治基因治疗的方式的方式直接体内直接体内疗法（法（in vivoin vivo）、利用反、利用反转录病毒病毒载体体时，要求靶，要求靶细胞胞处于分于分裂期，但裂期，但许多需多需进行基因治行基因治疗的的组织多多处于静于静止期止期、目前用温和病毒、目前用温和病毒载体直接注入相体直接注入相应的的组织精选精选ppt Logo基因治基因治疗的方式的方式 间接体内接体内疗法（法（ex vivoex vivo）、从患者体内取出、从患者体内取出
17、带有缺陷基因的有缺陷基因的细胞，并培养；胞，并培养；、将、将带有目的基因的有目的基因的载体通体通过转染或感染染或感染转移到培移到培 养的靶养的靶细胞中，胞中，进行行遗传修正修正、对遗传修正的修正的细胞胞进行行选择和培养；和培养；、处理理过的的细胞用融合或移植的方法胞用融合或移植的方法转入患者体内入患者体内精选精选ppt LogoCompany Logo基因治基因治疗的方式的方式ex vivo载体体将目的基因直接将目的基因直接输入体内入体内目的基因目的基因in vivo将目的基因将目的基因导入患者靶入患者靶细胞胞, ,体外培养体外培养将重将重组靶靶细胞回胞回输体内体内靶靶细胞胞精选精选ppt L
18、ogo基因治基因治疗的方式的方式基因治基因治疗的关的关键步步骤：1 1、目的基因的、目的基因的选择2 2、靶、靶细胞的胞的选择3 3、选择安全而有效的方法和安全而有效的方法和载体系体系统，使外源，使外源基因基因顺利地利地导入靶入靶细胞，并有效表达从而达到胞，并有效表达从而达到治治疗目的。目的。 精选精选ppt Logo基因治基因治疗的方式的方式目的基因的目的基因的选择是根据不同的疾病、不同的治是根据不同的疾病、不同的治疗方式而定的方式而定的精选精选ppt Logo基因治基因治疗的方式的方式靶靶细胞的胞的选择需考需考虑：1 1、最好、最好为组织特异性特异性细胞胞2 2、细胞易胞易获得，具有增殖得
19、，具有增殖优势，生命周期，生命周期长3 3、离体、离体细胞胞较易受外源基因易受外源基因转化化4 4、细胞胞坚固，能耐受固，能耐受处理，回植到体内易成活理，回植到体内易成活精选精选ppt Logo基因治基因治疗的方式的方式常用的靶常用的靶细胞有：胞有：造血造血细胞、上皮胞、上皮细胞、角胞、角质细胞、内皮胞、内皮细胞、胞、皮肤成皮肤成纤维细胞、肝胞、肝细胞、血管内皮胞、血管内皮细胞、淋胞、淋巴巴细胞、胞、肿瘤瘤细胞等。胞等。精选精选ppt LogoCompany Logo基因治基因治疗的方式的方式目的基因的目的基因的转移方式：移方式：1.1.直接注射法直接注射法2.2.磷酸磷酸钙沉淀法沉淀法3.3
20、.显微注射法微注射法4.4.脂脂质体介体介导法法5.5.受体介受体介导的基因的基因转移移6.6.逆逆转录病毒病毒载体介体介导的基因的基因转移移精选精选ppt Logo直接注射法直接注射法 将目的基因直接注射到体内的某些部位将目的基因直接注射到体内的某些部位( (如如肌肉肌肉) )，邻近近细胞胞摄人人DNADNA并表达。并表达。这种方法非种方法非常常简单，但效率低。，但效率低。精选精选ppt LogoCompany Logo磷酸磷酸钙沉淀法沉淀法 将将氯化化钙、DNADNA和磷酸和磷酸盐缓冲液混合，即有冲液混合，即有磷酸磷酸钙微沉淀形成，体外培养的微沉淀形成，体外培养的细胞可将沉淀胞可将沉淀吞入
21、吞入细胞内，从而将目的基因胞内，从而将目的基因导入入细胞内。胞内。这种方法种方法优点在于点在于简单和通用性，但和通用性，但转化效率通化效率通常很低。常很低。精选精选ppt LogoCompany Logo显微注射法微注射法在在显微微镜下，直接将下，直接将DNADNA由由细胞玻璃胞玻璃针注人注人细胞核内，可避免胞核内，可避免DNADNA的降解，但要求有熟的降解，但要求有熟练的操的操作技巧。作技巧。精选精选ppt Logo脂脂质体介体介导法法 将目的基因包裹到脂将目的基因包裹到脂质体内，通体内，通过静脉注人静脉注人体内，脂体内，脂质体与体与细胞膜融合而使目的基因胞膜融合而使目的基因进人人细胞内。脂
22、胞内。脂质体介体介导的基因的基因转移能在活体内移能在活体内应用，用，较为简单，转移效率移效率较低，低，转移的目的基因不与移的目的基因不与染色体整合，只能短染色体整合，只能短时间表达。表达。精选精选ppt Logo 受体介受体介导的基因的基因转移移 将含有目的基因的重将含有目的基因的重组质粒粒DNADNA共价共价连接到能接到能与某种与某种细胞受体胞受体结合的配体上，再将合的配体上，再将这种复合物注种复合物注人体内，配体与人体内，配体与细胞受体特异性胞受体特异性结合，合，发生正常的生正常的人胞作用，目的基因从而人胞作用，目的基因从而进人人细胞内。胞内。这种方式种方式转人的目的基因也不与染色体整合，
23、只能短人的目的基因也不与染色体整合，只能短时间表达。表达。精选精选ppt Logo逆逆转录病毒病毒载体介体介导的基因的基因转移移 带有外源性基因的重有外源性基因的重组病毒在感染病毒在感染细胞胞时. .可可将外源性基因序列将外源性基因序列导人人细胞内。目前主要使用的病胞内。目前主要使用的病毒毒载体有逆体有逆转录病毒和腺病毒。逆病毒和腺病毒。逆转录病毒可将病毒可将遗传物物质整合到宿主整合到宿主细胞基因胞基因组内，因而很合适作基内，因而很合适作基因治因治疗载体。将野生的逆体。将野生的逆转录病毒病毒进行重行重组，除去，除去编码病毒自身蛋白的序列，插人目的基因。病毒自身蛋白的序列，插人目的基因。精选精选
24、ppt Logo基因治基因治疗的的问题安全性安全性问题问题 1999 1999年首例基因治年首例基因治疗疗失失败败事件事件 只限于体只限于体细细胞，提倡胞，提倡间间接体内法、主要用接体内法、主要用于于单单基因基因遗传遗传病治病治疗疗、疗疗效效显显著并著并经过动经过动物物实实验验证验验证等。等。社会社会伦理理问题 禁止用于生殖禁止用于生殖细胞胞 防止不当防止不当应用（如体育上）用（如体育上）精选精选ppt Logov目前，基因治目前，基因治疗领域存在的主要域存在的主要问题是有效性和安是有效性和安全性。事全性。事实上，自上，自1995 1995 年以来，全世界基因治年以来，全世界基因治疗领域的科学
25、家域的科学家们在改善基因在改善基因导入系入系统和和载体方面作了体方面作了大量的努力，新思路、新技大量的努力，新思路、新技术和新方法和新方法层出不出不穷。目前，在基因目前，在基因导入入载体方面出体方面出现了两大主流：一是了两大主流：一是非病毒非病毒载体系体系统；二是病毒；二是病毒载体系体系统。问题互互动精选精选ppt Logo问题互互动1 1、什么是基因治、什么是基因治疗？v从广从广义说，凡是在基因水平上，凡是在基因水平上进行操作而达到治行操作而达到治疗疾病的所有疾病的所有疗法。法。精选精选ppt Logo问题互互动2 2、基因治、基因治疗的关的关键步步骤是什么？是什么？v1、目的基因的、目的基因的选择v2、靶、靶细胞的胞的选择v3、选择安全而有效的方法和安全而有效的方法和载体系体系统精选精选ppt Logo问题互互动2 2、基因干、基因干扰的干的干扰方法？方法？v抑制有害的基因表达抑制有害的基因表达v封封闭有害基因有害基因精选精选ppt Logo
