分子基因药物学前瞻+段老师课件.ppt

人体分子基因药物治疗的概念 是一种以预防和治疗人体疾病为目的，以基因工程和/或细胞工程技术为手段，籍以改变人体细胞中遗传物质为基础的生物医学治疗，通过将人正常基因或有治疗作用的基因采用不同的方式导入人体靶细胞，或者以基因为模板生产有治疗功效的蛋白产品，用以纠正基因的缺陷或者发挥治疗作用，从而达到治疗疾病目的。 人体分子基因药物治疗的意义 这是一门新兴的学科，已经成为医学研究领域的热门学科，其诞生使医学研究由传统的针对基因异常导致的各种症状转变为直接针对疾病的根源——异常基因本身，是医学理念的重大突破，为攻克人类重大疾病带来了希望。 这一新兴学科以基因治疗和干细胞研究为代表。 近年来随着对分子药物研究不断深入，大量研究集中于改进其安全性和有效性，对于携带基因的载体的品种多样性，细胞特异靶向性，功能的专一性，目的基因表达的稳定性，治疗基因表达的可控性，蛋白产品的释放方式，给药途径采用，免疫问题的祛除与克服，以及要求目的基因表达及其产物释放的时效性，即以分钟计算而不是以小时计算进而满足体内新陈代谢的生理需要等等皆取得了长足的进展。大规模载体的制备工艺，载体的检测技术，细胞工程，基因改造工程技术日臻成熟。 与此同时，基因治疗和分子药物的概念和内容也在不断地发展和充实，使其理论与技术越来越能切实贴近临床应用。目前，分子药物治疗中不仅可导入正常基因以纠正遗传性疾病的基因缺陷，也可导入特定的DNA、RNA片段以封闭或抑制特定基因的表达，如利用反义技术和RNAi技术治疗肿瘤或病毒感染等疾病。而新近发现的微小RNA（miRNA）不但可能成为癌症、心血管等重大疾病的早期标识物，而且必将成为研究疾病机理并最终战胜疾病的天赐良药。 * * * * * * * * * * 定义：指将特定的目的基因导入特定细胞，通过定位重组，以导入的正常基因置换基因组内原有的缺陷基因。 目的：将缺陷基因的异常序列进行 矫正。 对缺陷基因的缺陷部位进行精确的原位修复，不涉及基因组的任何改变。 基因置换 技术：基因同源重组技术，又称为基因打靶(gene targeting） 定点整合的条件:转导基因的载体与染色体上的DNA具有相同的序列。带有目的基因的载体就能找到同源重组的位点，进行部分基因序列的交换，使基因置换这一治疗策略得以实现。 要实现基因置换，需要采用同源重组技术使相应的正常基因定向导入受体细胞的基因缺陷部位。 定向导入的发生率约1/100万，采用胚胎干细胞培养的方法，这种同源重组的检出率最高可达1/10。 定义：通过导入外源基因使靶细胞表达其本身不表达的基因。 类型: 在有缺陷基因的细胞中导入相应的正常基因，而细胞内的缺陷基因并未除去，通过导入正常基因的表达产物，补偿缺陷基因的功能； 向靶细胞中导入靶细胞本来不表达的基因，利用其表达产物达到治疗疾病的目的。 基因添加 定义：采用特定的方式抑制某个基因的表达，或者通过破坏某个基因的结构而使之不能表达，以达到治疗疾病的目的。 技术:导入寡核苷酸抑制内源基因的表达 反义核酸 ：封闭基因表达 核酶 ：裂解特异的靶mRNA 基因干预 定义：恶性肿瘤基因治疗的主要方法之一。 原理:将“自杀”基因导入宿主细胞中，这种基因编码的酶能使无毒性的药物前体转化为细胞毒性代谢物，诱导靶细胞产生“自杀”效应，从而达到清除肿瘤细胞的目的。 自杀基因治疗 自杀基因的作用机制 常用系统： 自杀基因系统 TK/GCV： 单纯疱疹病毒（herps simplex virus, HSV）Ⅰ型胸苷激酶（thymidine kinase, tk）基因编码胸苷激酶，特异性地将无毒的核苷类似物丙氧鸟苷（ganciclovir, GCV）转变成毒性GCV三磷酸核苷，后者能抑制DNA聚合酶活性，导致细胞死亡。 CD/5-FC ：大肠杆菌胞嘧啶脱氨酶（cytosine deaminase, CD）基因，在细胞内将无毒性5-氟胞嘧啶（5-FC）转变成毒性产物5-氟尿嘧啶（5-FU）。 旁观者效应： “自杀基因”治疗不仅使转导了“自杀基因”的肿瘤细胞在用药后被杀死，而且与其相邻的未转导“自杀基因”的肿瘤细胞也被杀死。 定义：通过将抗癌免疫增强细胞因子或MHC基因导入肿瘤组织，以增强肿瘤微环境中的抗癌免疫反应。 基因免疫治疗 基因治疗的方式 Mode of Gene Therapy 体外导入（ex vivo） 体外将基因导入细胞内 再将这种基因修饰过的细胞回输病人体内 使这种带外源基因的细胞在体内表达 达到治疗或预防的目的 体内导入（in vivo） 外源基因直接导入体内有关的组织细胞 使其进入相应的细胞 并表达 * 基因治疗的两种方式 载体 目的基因 in vivo ex vivo