i型糖尿病的基因治疗.ppt

* * 各靶细胞的特点（总结） 肠道K细胞 成纤维干细胞 骨骼肌细胞 肝细胞 具有与β细胞类似的一些特点 能够表达特异性葡萄糖转运蛋白和葡萄糖激酶 在中间代谢和代谢产物的储存方面均能发挥关键作用 与胰岛β细胞共同起源于前肠内胚层 有与β细胞类似的葡萄糖反应性分泌作用 易于纯化和扩增 具有多分化潜能 易于生长，产生目的产物的量更大 部位表浅，易于操作 总体积大，供血丰富 易于使外源基因在细胞核内停留 * * 三、基因转移载体选择 无论选用何种基因导入策略，均需选择高效的基因运载系统，在糖尿病的胰岛素治疗中，尤其强调目的基因的长期稳定表达。 目前已用于此基因转移的载体有: （1）腺病毒载体； （2）反转录病毒载体； （3）腺相关病毒载体； （4）脂质体载体。 表达载体的选择 逆转录病毒载体 腺病毒载体 腺相关病毒载体 。。。。。。 单纯疱疹病毒载体 脂质体载体 基因 * * 反转录病毒的结构及生活周期 （1）反转录病毒 缺 点： 只能转染非分裂期细胞，缺乏靶向性，随机整合。随机整合，有插入突变、激活癌基因的潜在危险； 容量较小，只能容纳7 kb以下的外源基因。 它只能感染分裂期的细胞, 在体内直接基因转移时需要采取部分肝切除等方法促进细胞分裂增殖, 这使其在活体动物以及人的直接应用受到限制。 构建简单； 宿主范围广； 可高效整合入宿主细胞基因组中获得稳定表达 优 点： （2）腺病毒相关病毒载体（AAV） 一类单链线状DNA缺陷型病毒。其基因组DNA小于5 kb，无包膜，外形为裸露的20面体颗粒。AAV不能独立复制，只有在辅助病毒（如腺病毒、单纯疱疹病毒等）存在时，才能进行复制和溶细胞性感染，否则只能建立溶源性潜伏感染。 AAV Virus Particles （2）腺病毒(adenovirus)载体 （腺病毒是人类呼吸道感染的病原体，但目前尚未发现与肿瘤发生有关联。宿主细胞范围广，可感染分裂和非分裂终末分化细胞，如神经元等。 ） 通过受体介导的内吞作用进入细胞内，然后腺病毒基因组转移至细胞核内，保持在染色体外，不整合进入宿主细胞基因组中。 不能独立复制，只有在辅助病毒（如腺病毒、单纯疱疹病毒等）存在时，才能进行复制和溶细胞性感染，否则只能建立溶源性潜伏感染。 无致病性；人类为自然宿主, 免疫原性低；安全性较高; 可将外源基因定点整合于人类19号染色体长臂,基因表达稳定对体内重要基因的表达几乎不产生影响。 AAV的特点 AAV 无致病性； 人类为自然宿主, 免疫原性低； 安全性较高; AAV 载体可将外源基因定点整合于人类19号染色体长臂,基因表达稳定对体内重要基因的表达几乎不产生影响。 病毒也较少侵及非胰腺器官和组织，可以选择性的将基因转移到胰岛,,更适用于大型动物和人类。 腺病毒载体优点 转基因效率高，体外实验通常接近100%的转导效率； 可转导不同类型的人组织细胞，不受靶细胞是否为分裂细胞所限； 进入细胞内并不整合到宿主细胞基因组，仅瞬间表达，安全性高。 腺病毒载体容量大，可插入7.5 kb外源基因 腺病毒载体缺点 不能整合到靶细胞的基因组DNA中。分裂增殖快的细胞，导入的重组病毒载体，随分裂而丢失的机会增多，表达时间相对较短。 宿主的免疫反应导致腺病毒载体表达短暂。 有两个环节可能产生复制型腺病毒。 靶向性差。 （3）脂质体载体 脂质体介导的基因转移技术使用方便、成本低廉。 基本原理:利用阳离子脂质体单体与DNA混合后，可以自动形成包埋外源DNA的脂质体，然后与细胞一起孵育，即可通过细胞内吞作用将外源DNA（即目的基因）转移至细胞内，并进行表达。 脂质体介导的基因转移示意图 载体的特点（总结） * 逆转录病毒载体 1 可有效的把基因转导入静止期细胞 遗传信息保持独立 不能整合到宿主细胞 表达病毒蛋白，产生免疫反应 腺病毒载体 2 构建简单，宿主范围广 可整合到宿主细胞基因组中 只能转染非分裂期细胞 缺乏靶向性，随机整合 * 3 带DNA的脂质体小泡 可与细胞膜融合而被细胞内吞实现基因转移 脂质体载体 （二）免疫基因治疗 1型糖尿病是一种与免疫有关的疾病。1986年，有研究者首次采用环孢菌素A，通过免疫抑制的方法治疗糖尿病，收到一些疗效。 通过导入某种基因来阻断导致糖尿病的某一免疫环节，达到病因学上的治疗。 设想 * （二）免疫基因治疗 免疫基因治疗通过调节免疫减少自身胰岛的损伤来促进胰岛素分泌。 免疫耐受的缺失导致胰岛β细胞受损是1型糖尿病的病因, 而调节性T 细胞在维持免疫耐受的过程中起关键作用。 多种抗T细胞单克隆抗体, 如: CD3, CD4,CD8, CD45RB, CD40L, TCRA等的抗体