基因治疗的发展与应用.doc

华东理工大学 2013 - 2014 学年第 1 学期 研究生《环境分子生物学》课程论文 2013年10月 开课学院(School)：资环学院， 课程编号（course code）008M083001C023 成绩(Remark)： 学生姓名(Name)：__王璐__ 学号(Student ID)：030131215 任课教师(Instructor)： 冯耀宇 论文题目（Topic/Title）：基因治疗发展与应用 论文要求与评价标准：(Requirements and criteria) 1、选题与本课程方向相符， 体现学术性和应用价值。 2、文章格式规范、逻辑性强。 3、篇幅不少于5000字。 4、参考文献格式符合华东理工大学学报的著录规范要求。原则上应该大于20篇，英文文献应该大于15% 5、学术讲座报告应该说明参加读书报告的情况说明，以及本报告与学术报告的关系。 6、应该有结论或结束语。 教师评语：(Comments ) 教师签名(signature)： 年 月 日 基因治疗发展与应用 王璐 （华东理工大学资源与环境工程专业 上海200237） 摘要：基因注定是21世纪的生命科学的舞台上的主角，本文对基因治疗做详细的解释，简述其基本程序和步骤。详细介绍其产生及发展历程，举例说明基因治疗的应用情况，并概述其存在的问题与发展前景展望。 关键词：基因治疗；发展历程；应用 0 前言 传统的治疗手段包括药物治疗，手术治疗，物理治疗。由于基因分子生物学理论和技术的重大发展，上个世纪90年代，出现了新的治疗手段——基因治疗。其将外源基因导入靶器官、组织或细胞，通过其表达产物，显示生物学效应，防治疾病。是一种改变细胞遗传物质为基础的治疗。基因治疗是基因时代医学的重要内容，也是21世纪治疗学革命的重要组成部分。 1 基因治疗的介绍 1.1 基因治疗的定义 基因治疗狭义上指用具有正常功能的基因置换或增补患者体内有缺陷的基因，因而达到治疗疾病的目的。广义上指把某些遗传物质转移到患者体内，使其在体内表达，最终达到治疗某种疾病的方法[1]。 1.2 基因治疗的三要素 基因治疗是一个生物医学高技术密集的领域，它综合应用分子生物学、分子遗传学、分子病毒学、细胞生物学等学科的必威体育精装版研究成果，来治疗那些目前尚无好的治疗方法的顽疾。尽管基因治疗的技术复杂，方法多样，但它的组成要素不外乎三个：目的基因、表达载体、递送载体[2]。 第一个要素是目的基因或称治疗用基因，已经完成的人类基因组计划，其任务之一就是为基因治疗建立一个庞大的基因库，为各种疾病的治疗提供源源不断的有用基因。 第二个要素是携带基因进入细胞内表达的载体，简单易行基因转移方式。包括病毒载体和非病毒载体。病毒载体中又分腺病毒、腺相关病毒、逆转录病毒载体等；非病毒载体包括脂质体、磷酸钙、基因枪等。 第三个要素是靶细胞。治疗基因必须通过靶细胞发挥作用，完成基因正常表达和调控。 1.3基因治疗的主要分类[3] 1.3.1 按基因操 分为基因修正（gene correction）和基因置换（gene replacement），即将缺陷基因的异常序列进行矫正，对缺陷基因精确地原位修复，不涉及基因组的其他任何改变。通过同源重组（homologous recombination）即基因打靶基因治疗（gene targetting）技术将外源正常的基因在特定的部位进行重组，从而使缺陷基因在原位特异性修复。另一类为基因增强（gene augmentation）和基因失活（gene inactivation），是不去除异常基因，而通过导入外源基因使其表达正常产物，从而补偿缺陷基因等的功能；或特异封闭某些基因的翻译或转录，以达到抑制某些异常基因表达。 1.3.2 按靶细胞 又可分为生殖细胞（germ-line cell）基因治疗和体细胞（somatic cell）基因治疗。广义的生殖细胞基因治疗以精子，卵子和早期胚胎细胞作为治疗对象。由于当前基因治疗技术还不成熟，以及涉及一系列伦理学问题，生殖细胞基因治疗仍属禁区。在现有的条件下，基因治疗仅限于体细胞。 1.3.3 按给药途径 ① ex vivo 途径：这是指将含外源基因的载体在体外导入人体自身或异体细胞（或异种细胞），经体外细胞扩增后，输回人体。ex vivo基因转移途径比较经典、安全，而且效果较易控制，但是步骤多、技术复杂、难度大，不容易推广； ② in vivo 途径：这是将外