国家自然基金项目-靶向基因治疗的应用基础研究.Doc

项目名称： 靶向基因治疗的应用基础研究 首席科学家： 起止年限： 2010年1月-2014年8月 依托部门： 教育部 四川省科技厅 一、研究内容 本项目将围绕基因治疗目前面临的困难，在前期研究工作的基础上，从新型靶向病毒载体、新型高效的靶向非病毒载体、靶向选择表达调控、定点整合和原位修复、靶向基因沉默等基因治疗的关键科学问题入手，试图解决基因治疗的瓶颈问题——靶向性。并将这些可能取得的技术突破用于肿瘤、艾滋病、遗传病、心血管疾病等严重危害人类健康的重大疾病的治疗研究中。为推动我国基因治疗基础研究和临床实践的发展，巩固我国基因治疗研究在国际上的地位，也为我国基因治疗药物产业的发展提供关键技术支撑。 主要研究内容包括： 病毒载体的靶向性研究 构建器官组织靶向的病毒载体或溶瘤病毒，提高病毒载体对靶细胞的亲和性，使得病毒载体能够在靶器官或肿瘤组织局部富集，从而大大提高目的基因的表达水平；尽量降低病毒载体的免疫原性，减少免疫系统对病毒的清除，从而降低病毒的用量，提高安全性。 非病毒载体的靶向性研究 制备各种新型可降解、安全性好的脂质体材料或多聚物载体材料，将各种靶向的配体或抗体连接于材料的表面，赋予其主动靶向性；用这些靶向材料负载目的基因，研究其体外包裹效果和体内靶向效率，研究其药代动力学性质及安全性、有效性。 3. 定点整合、原位修复技术及机理研究 提高噬菌体ФC31/BT1整合酶介导的整合位点特异性和整合效率，阐明rep蛋白介导的位点特异性整合影响因素，研究单链DNA寡核苷酸（SSO）介导的基因原位修复的机理和AAV ITR/REP介导外源基因定点整合到19号染色体AAVS1的机理和应用，研究人源基因载体在靶向基因治疗中的应用。 4．选择性表达调控研究 利用基因组学和蛋白质组学已有成果，筛选各种可受理化因素调控的转录因子和调控元件，研究其中有功能、可调控的结构域；构建靶向调控表达的各种病毒系统或原核表达系统，研究其靶向效率、表达调控的效果和安全性、有效性，最大程度地降低目的基因对正常组织器官的影响。 5．RNA干扰、microRNA等靶向基因沉默技术及在基因治疗中的应用研究 利用RNA干扰或microRNA等新型基因沉默技术探讨靶向基因治疗的新途径，特别是针对具有潜在治疗价值的新靶点、新基因的研究。 6．靶向基因治疗技术在重大疾病的应用研究 所有靶向性的研究，所有新技术的探索，最终的目的只有一个，就是为了治疗人类的重大疾病，保障人类的健康。利用以上技术的发展和突破对遗传病、艾滋病、肿瘤、心血管疾病等严重威胁人类健康的重大疾病进行治疗，探讨靶向基因治疗的应用，也同时验证我们所发展的靶向基因治疗的新技术、新方法和新策略能否最终解决或部分解决基因治疗的安全性、有效性问题。 二、预期目标 总体目标： 在“973”计划项目的资助下，通过努力在靶向基因治疗的基础理论和几大关键技术方面取得突破和创新，包括增强导入系统、定点整合、原位修复、表达调控、基因沉默等基因治疗关键环节的靶向性和效率；完善具有我国自主知识产权的靶向基因治疗系统和技术平台；为推动我国基因治疗进入临床应用提供可靠的理论依据和关键技术支撑，提供多项具有潜在应用前景的靶向基因治疗候选新药或治疗方案。进一步提升我国在基因治疗领域的国际地位。 五年预期目标: 在病毒载体的研究方面，要在新型高效、低毒、靶向导入的病毒载体研究上有关键技术的突破；提供2-3个可供基因治疗临床应用的靶向性、低免疫原性腺病毒载体；提供2-3个可供基因治疗临床应用的、在肿瘤细胞内选择性复制的腺病毒载体；2个以上可用于基因治疗临床应用的、具有不同亲嗜性和组织表达特异性的AAV载体。 在非病毒载体的研究方面，制备出新型稳定的靶向脂质体载体、新型可降解靶向的聚合物胶束载体等，解决制备工艺的稳定性，并建立相应的质控标准。同时研究载体-基因药物复合物在体内的靶向分布，潜在的毒性以及治疗效果。最终提供3-5种安全有效的可供基因治疗临床应用的非病毒载体。 在定点整合和原位纠错研究方面，有理论创新和突破，初步揭示整合酶与顺式元件的结构和功能的关系，研发出3-5个新的定点整合载体体系。筛选并建立集高效性、安全性于一体的位点特异载体系统。对寡核苷酸分子定点修复的机理取得更深入的认识和突破，进一步提高修复效率，为其临床应用提供理论依据。建立一个以“人源基因载体”为核心、自体干细胞为靶细胞的“自体化”靶向基因治疗新体系。 在靶向选择表达调控方面，构建肿瘤、组织细胞及病毒特异的表达调控元件库，深入研究基因表达调控的机制。提供2-3个可供基因治疗临床应用的、在靶细胞内选择性表达调控的腺病毒及其它病毒载体。 发展RNA干扰、microRNA等基因沉默新型治疗系统，进一步发展和应用靶向性，并把靶向策略和新型导入系统应用到RNA干扰