基因治療(genetherapy)的研究概況及前景展望

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1、治療(GeneTherapy)的研宄概況及前景展望摘要：基因治療(GeneTherapy)是一種新的治療手段，也是基因工程在應(yīng)用領(lǐng)域一項(xiàng)較為常見的技術(shù)。主要是指向靶細(xì)胞或組織中引入外源基因DNA或RNA片段，以糾正或補(bǔ)償棊因的缺陷，關(guān)閉或抑制異常表達(dá)的棊因，從而達(dá)到治療遺傳性或感染性疾病的目的［1］。它可以治療多種疾病，包括癌癥、遺傳性疾病、傳染性疾病、心血管疾病和自身免疫性疾病。癌癥基因治療是基因治療的主要應(yīng)用領(lǐng)域。過去幾年里，全球基因治療臨床試驗(yàn)取得了很大的進(jìn)步。實(shí)際上，基因治療也遇到了很多困難。未來，棊因治療的主要F1標(biāo)是發(fā)展安全和高效的基因?qū)胂到y(tǒng)，它們能將外源遺傳物質(zhì)靶

2、向性地導(dǎo)入到特異的細(xì)胞。本文主耍介紹基因治療的基本概念、基本方法及面臨的主要問題，就基因轉(zhuǎn)移的載體、基因表達(dá)的調(diào)控、基因治療的安全性等方面的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述和評價(jià)，并探討今后基因治療的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞:基因治療；基因?qū)胂到y(tǒng)；基因表達(dá)調(diào)控；安全性；發(fā)展方向21世紀(jì)是生物科學(xué)與生物技術(shù)的世紀(jì)，隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)、反義核酸技術(shù)、RNAi技術(shù)等基因操作方法的發(fā)展與完善，采用分子生物學(xué)手段治療遺傳疾病、腫瘤、心血管和代謝性疾病等己成為本世紀(jì)的一大熱點(diǎn)領(lǐng)域［2］。從1990年美國FDA批準(zhǔn)第1項(xiàng)人類基因治療的臨床試驗(yàn)方案至今，基因治療的研究已經(jīng)走過了20年余的歷程，其研究迅速發(fā)展，己取得很多突

3、破，但仍處于比較幼稚的階段，還不能成為臨床常規(guī)的治療手段13］。目前，治療己成為一項(xiàng)跨世紀(jì)工程，越來越多的受到科學(xué)界的關(guān)注，己有少數(shù)有確切療效的臨床試驗(yàn)。現(xiàn)將棊因治療及其研宄的現(xiàn)狀綜述如下。1基因治療的簡介及概況1.1基因治療的概念經(jīng)典的基因治療指在基因水平上對遺傳缺陷進(jìn)行糾正。但臨床實(shí)踐表明，棊因治療在后天獲得性疾病如腫瘤等方面的應(yīng)用，耍遠(yuǎn)多于先天性疾癇，所以現(xiàn)在基因治療己轉(zhuǎn)變?yōu)?為達(dá)到治療目的而在基因水平進(jìn)行的操作?；蛑委熞褟膶位蛉毕菪赃z傳病的基因替代治療，拓展至對致病基因的修正和基因增強(qiáng)治療,以及采用外源調(diào)理性細(xì)胞因子基因、核酶類及反義核酸類基因藥物進(jìn)行治療［4］。1

4、.2基因治療的種類15］基因治療根據(jù)靶細(xì)胞的類型可分為生殖細(xì)胞(germcell)基因治療和體細(xì)胞(somaticcell)基因治療。從理論上講，體細(xì)胞基因治療只涉及體細(xì)胞的遺傳轉(zhuǎn)變，不影響下一代，現(xiàn)已被廣泛接受做為嚴(yán)重疾病的治療方法之一，在現(xiàn)代倫理道德上是可行的。方法上易于施行，而H己取得了可喜的成果。根據(jù)基因轉(zhuǎn)移的途徑可將基因治療分為invivo(活體直接轉(zhuǎn)移，或稱一步法)和exvivo(回體轉(zhuǎn)移或稱二步法)。前者指將含外源基因的重組病毒、脂質(zhì)體或裸露的DNA直接導(dǎo)入體內(nèi)。后者通過選擇適當(dāng)?shù)陌屑?xì)胞,在體外進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移，篩選可表達(dá)外源基因的細(xì)胞，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)移至體內(nèi)。體內(nèi)法則

5、是直接在體內(nèi)改變與修復(fù)遺傳物質(zhì)，0前對其研究日益增多，可能將成為基因治療最冇前途的方法。1.3基因治療的策略根據(jù)宿主病變的不同，基因治療的策略也不同，概括起來主要有下列四種：(1)基因替代(genereplacement),去除整個(gè)變異基因，用有功能的正常外源基因取代之，使致病基因得到永久地更正。(2)基因修正(genecorrection),指將致病基因的突變堿基序列糾正，而正常部分予以保留。(3)基因增強(qiáng)(geneaugmentation)，指將目的基因?qū)氩∽兗?xì)胞或其它細(xì)胞,目的基因的表達(dá)產(chǎn)物可以補(bǔ)償缺陷細(xì)胞的功能或使原有的功能得到加強(qiáng)。(4)基因抑制(geneconstr

6、aint)和基因失活(geneinactivation),導(dǎo)入外源基因去干擾、抑制有害的基因表達(dá)。1.4基因治療的基本環(huán)節(jié)1.4.1目的基因的選擇用于基因治療的目的基因選擇原則為：(1)該基因的異常是疾病發(fā)生的根源；(2)該基因遺傳的分子機(jī)制清楚；(3)基因已被克隆,一級結(jié)構(gòu)和表達(dá)調(diào)控機(jī)制較為清楚；(4)可在體外操作，而且安全有效；(5)轉(zhuǎn)移基因在受體細(xì)胞內(nèi)最好能夠完整地、穩(wěn)定地整合并能適時(shí)適量表達(dá)功能性蛋白質(zhì)。隨著分子生物學(xué)與基因重組技術(shù)的發(fā)展，基因獲取的手段也逐步成熟。目前，獲取目的基因的主要方法有利用分子生物學(xué)手段分離和克隆目標(biāo)基因，如利用酶切或逆轉(zhuǎn)錄等方法，或采用人工手段

7、合成0的基因片段。1.4.2靶細(xì)胞的分離與體外培養(yǎng)靶細(xì)胞(乂稱受體細(xì)胞)是接受外源基因的細(xì)胞，來源于被治療的對象。合適的靶細(xì)胞是基因治療成敗的關(guān)鍵之一，選擇時(shí)應(yīng)考慮疾病的性質(zhì)和部位，炫彩的容易程度，便于體外培養(yǎng)和遺傳操作，以及要冇可行的轉(zhuǎn)移方法。根據(jù)疾病的性質(zhì)、基因治療的策略，靶細(xì)胞可以選擇外周血淋巴細(xì)胞、骨髓造血干細(xì)胞、成肌細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、角質(zhì)細(xì)胞、呼吸道上皮細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞等。1.4.3基因轉(zhuǎn)移系統(tǒng)［6］基因治療載體可分為病毒型和非病毒型兩類。病毒