基因治疗研究进展_虎艳
乳腺癌的基因治疗新进展
乳腺癌的基因治疗新进展乳腺癌作为女性中常见的一种恶性肿瘤，一直是全球关注的焦点。
虽然传统的治疗方法，如手术、放疗和化疗等在一定程度上提高了乳腺癌患者的生存率，但仍然存在一些患者会出现复发或转移的情况。
因此，人们开始探索基因治疗作为一种新的乳腺癌治疗选择。
本文将介绍乳腺癌的基因治疗新进展。
一、乳腺癌的基因治疗原理基因治疗是利用基因工程技术将修复、替换或调控异常基因的治疗策略。
而乳腺癌的基因治疗主要是通过诱导体内或体外的基因表达，以抑制癌细胞的增殖和促进肿瘤的凋亡。
1. 基于肿瘤抑制基因的治疗肿瘤抑制基因（TSGs）的异常表达在乳腺癌中相当常见。
通过导入正常的肿瘤抑制基因，可以恢复其正常功能，从而抑制癌细胞的生长和扩散。
例如，基因治疗可以通过转导p53基因来恢复患者体内缺失或突变的p53基因，从而使乳腺癌细胞受到更多的自身调控。
2. 基于免疫疗法的治疗免疫疗法是一种通过增强机体免疫系统来对抗癌细胞的治疗方法。
近年来，免疫疗法在乳腺癌治疗中取得了显著的成果。
基因治疗可以通过改造免疫细胞，使其具备更好的抗肿瘤能力。
例如，利用基因编辑技术CRISPR-Cas9，可以修饰免疫细胞表面的抗原识别受体（CAR），从而提高免疫细胞对乳腺癌细胞的识别和攻击能力。
二、乳腺癌的基因治疗应用案例基因治疗作为一种新颖的乳腺癌治疗方法，已经在实际临床中得到一定的应用。
下面将介绍几个乳腺癌基因治疗的成功案例。
1. 细胞因子基因治疗细胞因子基因治疗是通过引入编码特定细胞因子的基因来促进机体免疫功能的恢复。
例如，在乳腺癌患者中，IL-2（白细胞介素-2）的基因治疗可以激活T细胞和NK细胞，增强机体对肿瘤的免疫杀伤作用。
2. 基于RNA干扰技术的治疗RNA干扰技术是通过介导小干扰RNA（siRNA）或shRNA干扰靶基因的转录和翻译过程，从而抑制肿瘤细胞的生长和增殖。
在乳腺癌治疗中，RNA干扰技术可以针对乳腺癌相关基因，如HER2和BRCA1等，从而抑制肿瘤生长和转移。
基因治疗技术的研究现状与未来发展趋势
基因治疗技术的研究现状与未来发展趋势随着生物技术的不断进步和发展，基因治疗技术逐渐受到了越来越多的关注和重视。
基因治疗是一种利用基因技术和遗传工程，通过改变或修复人体细胞或组织中存在的异常基因序列以达到治疗疾病的目的的方法。
在研究和应用基因治疗技术的过程中，不断出现了新的技术和新的研究成果，下面就来了解一下基因治疗技术的研究现状与未来发展趋势。
一、研究现状1、基因编辑技术的发展：基因编辑技术是指通过专门设计的核酸序列，精确剪切指定基因进行修饰或修复的技术，其中最著名和最被广泛研究的技术是CRISPR/Cas9系统。
近年来，基因编辑技术在治疗遗传病、克隆动物等方面取得了重大进展，且不断出现了新的应用。
2、基因传递技术的研究：基因传递技术是指将治疗性基因表达载体传递到目标细胞中，并使其表达所需的治疗性蛋白质的技术。
其中，腺病毒和腺相关病毒被广泛研究，目前已经用于治疗一些严重的遗传性疾病。
3、基因疗法的转化：虽然基因治疗技术在研究中取得了不错的进展，但目前仍没有一个疗法被批准用于人类的疾病治疗。
研发团队不仅需要解决科学问题，还需要面对监管法规和道德伦理等问题。
因此，将基因治疗技术的研究成果转化为规模化生产并在临床中得到成功应用，仍然是一个挑战。
二、未来发展趋势1、基因编辑技术的发展：基因编辑技术为基因治疗技术提供了基础。
随着CRISPR/Cas9基因编辑技术的不断发展和改进，基因编辑技术有望成为治疗问题性遗传病和癌症等疾病的有效手段，甚至可以预防疾病的发生。
2、用于遗传疾病治疗的基因疗法：在未来几年中，基因疗法将会获批用于治疗某些遗传疾病。
一些疾病，例如囊性纤维化和β-地中海贫血，正进行基因治疗技术的临床试验，这些试验预示着基因治疗技术在未来的实现可能性。
3、个性化医疗的发展：随着个人基因检测技术和大数据技术的不断普及和发展，个性化医疗将成为未来医学发展的一个重要方向。
基因治疗技术的研究及其应用的推广，将基因医学发展为一个根据个体基因遗传特点，量身制定治疗策略的个性化医疗手段。
心房颤动的基因治疗研究进展
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秘ｃａｐ基阑组成，并崴被终端骡Ｐ环绕。应糯于基裰治疗， 这两个撼因都可以被删除，留下ＩＴＰ包裹目的基因插入。蹦 熬，转基因治疗使弼艨癜毒及艨瘸毒微赖鹣裁髂转运基戮淡 减少免疫葳瘟，圊露它《默提裔对徽搬黪静渗透往，趱薅麓 爨转染鹩均匀性翻肖羧性¨“。 过去凡年，通避瘸毒载体终｛奉内心驻转基西秘渗疗穗 不凝褥麓证实。心臌憋基因转导主要有三释方法：冠袄瓣黥 （篱称冠脉）灌注法；心肌直接淀射法；经心瓤基因涂染转臀 法。Ｄｏｎａｈｕｅ等”酬掇遵了嚣爨瀵注法，郄主璐艨黎黪凌艨交 叉辫夹技术，这一方法是将导誊撬入左塞心尖，遥遵警管注 射商浓魔腺病毒，同时用另一根特制的导管在心导管的避 端交叉钳夹主、肺动脉ｌＯ～４０ ｓ。通过交叉钳夹主、肺动脉，
高中生物学教学中的生命科学前沿问题
高中生物学教学中的生命科学前沿问题【摘要】我国新一轮课改也适当加大了前沿生物知识的比重，在确保基础性的前提下，对教学内容进行了一定的扬弃。
如何让生命科学前沿知识更好的服务高中生物教学，如何把握前沿知识和基础知识的过渡和衔接，如何通过前沿知识向学生传达生物科学的研究方法和思考方式，更好的服务基础知识的教学，是每个生物教师都在思考的问题。
【关键词】高中生物、生命科学前沿问题、生命科学、教学方法1.新课标中对高中生物中生命科学前沿问题重视新课程标准在基本理念、课程目标、课程内容、课程评价、教学建议等方面都有了较大变化，同时在教学的内容要求上也有了较大的突破，新课改的理念之一就是“注意学科渗透，关心科技发展”，新增内容的教学要求虽不高，却有助于弥补生物教学长期存在的不足。
我国新一轮课改也适当加大了前沿生物知识的比重，在确保基础性的前提下，对教学内容进行了一定的扬弃。
1.高中生物课本中的生命科学前沿问题发展现状1.干细胞研究成体干细胞在维持正常组织结构与功能以及组织器官的再生等方面发挥重要作用。
目前的许多研究已证明在衰老过程中成体干细胞将发生功能上的改变。
近年来，关于成体干细胞中表观遗传修饰对机体衰老的调控已逐步得以阐明。
在衰老过程中，DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑以及非编码RNA等表观遗传机制如何协同调控干细胞的功能是今后亟待深入探讨的课题。
由于表观遗传具有可逆性和可遗传性，处于衰老环境中的成体干细胞受环境影响产生的表观遗传变化极有可能传递到子细胞中。
延缓或逆转衰老特异表观遗传修饰或许是实现干细胞和机体衰老延缓及逆转的重要突破口。
我国现已掌握了脐血干细胞分离、纯化、冷冻保存以及复苏的一整套技术，并开始在上海筹建我国第一个脐血库。
在北京，北京医科大学人民医院细胞治疗中心也正在筹建全世界最大的异基因脐带血干细胞库，计划到2002年完成冷冻5万份异基因脐带血干细胞，为全世界华人患者提供脐带血干细胞做移植用。
基因治疗的最新研究进展
基因治疗的最新研究进展基因治疗是一种通过修复或替换异常基因来治疗遗传性疾病的方法。
近年来，随着科技的不断进步，基因治疗在医学领域取得了许多突破性的进展。
本文将介绍一些基因治疗的最新研究进展，包括基因编辑技术的发展、基因治疗在癌症治疗中的应用等。
一、基因编辑技术的发展CRISPR-Cas9技术是目前最为常用的基因编辑技术。
它利用一种细菌天然免疫系统，通过靶向修饰基因组的特定位点来实现基因的删除、插入或修改。
该技术的快速、精准和经济效益显著，使其成为基因治疗研究中的重要工具。
研究人员正在利用CRISPR-Cas9技术来研究和治疗多种疾病。
最近的一项研究表明，通过使用CRISPR-Cas9技术，在实验室内成功修复了人类胚胎中的遗传缺陷。
这为遗传性疾病的治疗提供了新的可能性。
此外，基因编辑技术还被用于治疗癌症。
例如，研究人员已经利用CRISPR-Cas9技术实现了癌症细胞中关键基因的靶向修饰，以阻止癌症细胞的生长和扩散。
这些研究为开发更有效的癌症治疗方法提供了新的思路。
二、基因治疗在癌症治疗中的应用基因治疗在癌症治疗中显示出巨大的潜力。
一项最新的研究发现，通过使用基因编辑技术，研究人员成功地将一种名为CAR-T细胞疗法与基因治疗相结合，取得了令人鼓舞的结果。
CAR-T细胞疗法是一种通过改造患者的T细胞来识别和攻击肿瘤细胞的方法。
通过将CAR-T细胞和基因治疗结合，研究人员可以更加精确地修复肿瘤细胞中的异常基因，从而提高治疗效果。
另外，基因治疗还可以用于增强免疫治疗的效果。
免疫疗法是一种利用人体免疫系统来攻击癌症细胞的方法。
研究人员已经使用基因治疗来增强与免疫疗法相关的基因表达，以增加对肿瘤细胞的杀伤能力。
这种综合治疗策略在初步实验中取得了良好的疗效。
此外，基因治疗还可以用于提高放疗和化疗的效果。
通过修复或替换癌症细胞中的异常基因，基因治疗可以增加肿瘤细胞对放疗和化疗的敏感性，从而使治疗更加有效。
三、面临的挑战和前景展望尽管基因治疗在研究中取得了一些重要进展，但仍面临一些挑战。
基因治疗研究进展
基因治疗 有两种途径 ： ①把 一个健 康 的正常 基 因 拷贝插入 病变靶 细胞 以补偿 缺陷基 因； 引入经 过 改 ② 造的基因来赋予细胞新 的特性 。 目前基 因治疗常用 的 技术有体内疗法（ｎｖ ｏ 和体外疗法（．ｖ ｏ 两种 。 ｉ ｉ） ｖ ｅ ｉ ） ｇｖ
１ １ 体 内疗 法 ． 体 内疗法 是将含外 源基 因的重组病
应用 ［ 。
２基 因治 疗 的 载 体
埋等 ， 但其缺点是基因转染 率较低 ， 效短。例如在 遗 疗 传性疾病 的基 因治疗方 面 ， 以腺病 毒等 为载体 的体 内
疗法常见 于囊性 纤 维 变性 （ ｙｔ ｂｏｉ， Ｆ 的基 因 ｃｓｃｆ ｒ ｓＣ ） ｉｉ ｓ
基 因治疗载体可分病毒 性载体和非病毒性载体两
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基因治疗 载体 癌 基 因
和 应用 进 展 。 关 键词
基 因治 疗 （ｅｅ ｅａｙ 是 医 学 领 域 中 发 展 起 来 的 ｇｎ ｔ ｒ ） ｈ ｐ
一
１２ 体外 疗法 目前研 究 和应用较 多的还是体外 疗 ． 法， 即将有基 因缺陷 的细胞取 出， 在体外将外 源基因导 人到载体细胞 ， 然后将基因转染后 的细胞 回输给受者 ， 使携有外源基 因的载 体细胞 在 体内表达 治疗产 物 ， 以 达 到治疗 目的。例如 ，９ １年复旦 大学遗 传学研究 所 １９
代培养 的肝细胞 ， 然后在体外用含 Ｌ Ｌ Ｄ Ａ的逆转 Ｄ Ｒｃ Ｎ 录病毒 载体转 染后 回输 ， 门静 脉注射 植入 肝脏 。治 经 疗后 患者 血液 中 Ｌ Ｌ水平较治疗前 下降约 ３ ％ ，Ｄ ／ Ｄ ０ Ｌ Ｌ Ｈ Ｌ 低密度脂蛋 白／ Ｄ（ 高密度脂 蛋 白） 比从 治疗前 １ 之 Ｏ
基因治疗研究进展及其应用挑战
基因治疗研究进展及其应用挑战随着科技的不断进步和人类对基因的认识日益深入，基因治疗作为新型治疗手段备受关注。
基因治疗是指通过修复、替换或添加目标基因来治疗某些遗传性疾病或其他疾病的一种方法。
该治疗方式具有很高的潜力，但也存在着许多挑战和困难。
一、基因治疗的优势1、疗效显著基因治疗可以针对疾病的病因进行精准治疗，与传统药物相比，基因治疗的治疗效果更为显著。
例如早期经过临床试验的基因治疗方案已经成功治愈了一些罕见的遗传性疾病，如囊性纤维化、黑色素瘤等。
2、个性化治疗每个人的基因信息都是独特的，因此基因治疗可以根据个体的基因型进行个性化治疗，提高治疗效果。
二、基因治疗的挑战1、难以达到预期效果基因治疗需要将治疗目标基因送入患者的细胞中，并确保它们能够正常工作。
然而，基因治疗技术还不够成熟和完善，难以实现尽如人意的疗效。
2、安全性问题随着基因治疗的不断推进，关于其安全性的担忧也越来越严重。
例如，在进行基因治疗之前，需要对目标基因进行准确的筛选和测试，以确保治疗的安全性。
3、治疗费用高昂基因治疗的研究和开发费用非常昂贵，这是一个很大的挑战。
此外，基因治疗的治疗费用也很高，有些患者可能难以承受。
三、基因治疗的应用基因治疗通过对基因进行精准的矫正，可以对一些遗传性疾病进行最佳治疗。
目前，基因治疗主要应用于以下领域：1、癌症治疗基因治疗可以根据患者的癌症基因型和药物代谢能力，选择最佳的化疗药物和剂量，并减少治疗的副作用。
2、遗传性疾病治疗基因治疗是目前唯一可以根治某些绝症的方法。
例如：囊性纤维化、药物性脑炎等。
3、神经系统疾病治疗神经系统疾病如帕金森病、阿尔茨海默症、脊髓小脑萎缩症等都是由于神经损伤、退化或变性等复杂原因引起。
基因治疗可以通过注射治疗载体把正常基因导入患者体内，修复受损的神经细胞和组织，以达到治疗的目的。
四、基因治疗未来发展趋势目前，关于基因治疗的研究和应用仍处于早期阶段，很多问题还需要解决。
未来，基因治疗的发展趋势主要包括以下几个方面：1、新的治疗载体对于基因治疗方案的开发而言，治疗载体是其中最主要的成分之一。
基因治疗的研究现状及未来发展
基因治疗的研究现状及未来发展随着科技的不断发展，医学领域也得到了巨大的发展。
其中，基因治疗无疑是最近几年备受瞩目的热点话题。
基因治疗是指通过转移一些特定的基因进入患者的细胞中，使得患者的基因表达得到重建，从而达到治疗疾病的目的。
本文将介绍基因治疗的研究现状及未来发展方向。
一、基因治疗的研究现状1、基因治疗的概念基因治疗是一种借助基因工程技术的手段，将人工合成的基因或修饰过的天然基因，通过某种方式，例如病毒载体或磁性纳米颗粒，将其导入患者体内，并在体内的细胞中表达，从而治疗与基因有关的疾病。
2、基因治疗的原理基因治疗的原理是将治疗所需基因的DNA序列导入患者的细胞中，由于细胞有自我修复的能力，因此能够在一定程度上矫正有缺陷的基因。
比如说，将癌细胞中有缺陷的基因修复，使其恢复正常，从而达到治疗癌症的目的。
3、基因治疗的应用场景基因治疗目前主要应用于遗传性疾病的治疗，例如囊性纤维化、血友病等疾病。
此外，它还可以用于治疗某些癌症和病毒感染等疾病。
二、基因治疗的未来发展1、基因编辑技术与传统的基因治疗不同，基因编辑技术是对个体的基因组进行直接编辑或修改。
例如，可以通过CRISPR Cas9基因编辑技术切除或替换患者DNA上的异常基因，从根本上治疗基因疾病。
2、CAR-T细胞疗法CAR-T细胞疗法是目前基因治疗中最受关注的研究领域之一。
这项技术是通过提取病人的T细胞，并把它们重新程序化以识别和消灭癌细胞，从而攻击癌症。
3、基因组学的突破随着基因组学的发展，我们对于人类基因的认识已经有了很大的提升，而这些认识也为基因治疗的发展提供了很好的基础。
在未来，我们可以通过对于个体基因数据的分析，更好地发现并治疗基因疾病。
4、个性化医学的实现基因治疗的未来方向将会是个性化医学治疗，即根据患者的基因组特征，对于其诊疗方案进行个性化的调整，从而最大程度上提高治疗的效果。
三、基因治疗的风险和挑战尽管基因治疗的前景非常美好，但是也存在一些风险和挑战。
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基因治疗研究进展虎 艳 (甘肃省张掖医学高等专科学校 734000)摘 要 基因治疗是21世纪具有很大发展前景的新医疗技术,有望成为人类战胜疾病的利器。
本文阐述了基因治疗技术的发展和应用进展。
关键词 基因治疗 载体 癌基因 基因治疗(genetherapy)是医学领域中发展起来的一项新技术,它主要是通过向靶细胞或组织引入外源基因DNA或RNA片段,来纠正或补偿基因的缺陷,关闭或抑制异常基因的表达,从而达到治疗疾病的目的。
基因治疗通常包括基因替代、基因修饰、基因修正、基因抑制或失活等。
上世纪80年代初,Anders on首先阐述了基因治疗的概念。
1990年美国的B lease等成功地进行了世界上首例临床基因治疗,即对腺苷脱氨酶(adenosinedeam inase,ADA)缺陷病人进行了基因治疗。
1991年我国首例基因治疗B型血友病也获得成功[2]。
目前,基因治疗已从遗传病扩展到心血管疾病、肿瘤、神经系统疾病及传染病等。
此外,基因治疗也能用于亚健康状态的治疗,如疲劳、肥胖、脱发、衰老等。
然而基因治疗依然存在诸如缺少高效的传递系统、缺少持续稳定的表达和寄主产生免疫反应等一系列问题。
但随着科学家对人类基因及其功能、疾病发病的分子机制研究的不断深入,不久的将来基因治疗一定会给人类健康事业带来深远的影响。
1 基因治疗的方法基因治疗有两种途径:①把一个健康的正常基因拷贝插入病变靶细胞以补偿缺陷基因;②引入经过改造的基因来赋予细胞新的特性。
目前基因治疗常用的技术有体内疗法(in vivo)和体外疗法(ex vivo)两种。
1.1 体内疗法 体内疗法是将含外源基因的重组病毒、脂质体或裸DNA直接导入受体体内有关的器官组织和细胞内,以达到治疗目的。
这是一种操作简便易行的方法,如静脉注射、肌肉注射、器官内灌输、皮下包埋等,但其缺点是基因转染率较低,疗效短。
例如在遗传性疾病的基因治疗方面,以腺病毒等为载体的体内疗法常见于囊性纤维变性(cystic fibr osis,CF)的基因治疗研究。
CF为一种白种人常见的致死性疾病,是累及少数器官系统的常染色体隐性遗传病,该病是由于跨膜转导因子(cystic fibrosis trans membrane conductance regulat or,CFTR)基因发生突变导致上皮细胞氯离子通道异常,从而使肺、胃肠道、胰腺和肝胆系统等多种器官功能受损。
在CF累及的器官中目前只有肺可作为基因治疗的靶器官,载体主要是腺病毒,还有脂质体、质粒和与腺相关病毒载体。
1.2 体外疗法 目前研究和应用较多的还是体外疗法,即将有基因缺陷的细胞取出,在体外将外源基因导入到载体细胞,然后将基因转染后的细胞回输给受者,使携有外源基因的载体细胞在体内表达治疗产物,以达到治疗目的。
例如,1991年复旦大学遗传学研究所与第二军医大学长海医院血液科合作进行的血友病B 基因治疗就是利用皮肤成纤维细胞为靶细胞的体外疗法。
该方案应用XL C I X和N2C MV I XC9逆转录病毒载体转染患者的成纤维细胞,以细胞胶原悬液注射到患者皮下,使患者血浆中F I X抗原和F I X活性升高1～2倍,并持续两年以上,患者鼻出血等症状有所好转,每年所需输血次数也减少。
此后又进行了2例血友病的基因治疗,跟踪4～7年未发现与基因治疗相关的毒副作用,但转入的F I X表达水平仍有待进一步提高[2]。
另外,W ils on等应用肝细胞为靶细胞的体外疗法治疗了家庭性高胆固醇血症(fam ilial hyperchlester olae2 m ia,FH)。
FH是一种由于低密度脂蛋白受体(l ow density lipop r otein recep t or,LDLR)功能或表达异常所致的遗传病。
W ils on等首先切除患者部分肝以获取原代培养的肝细胞,然后在体外用含LDLR cDNA的逆转录病毒载体转染后回输,经门静脉注射植入肝脏。
治疗后患者血液中LDL水平较治疗前下降约30%,LDL/ HDL(低密度脂蛋白/高密度脂蛋白)之比从治疗前10～13降至5～8,这一水平维持了18个月以上。
由于该方案需要切除患者约1/3的肝脏,目前已停止临床应用[2]。
2基因治疗的载体基因治疗载体可分病毒性载体和非病毒性载体两大类。
2.1 病毒性载体 包括逆转录病毒(R t)、腺病毒(Ad)、疱疹病毒(HS V)及腺相关病毒(AAV)等。
2.1.1 逆转录病毒载体 逆转录病毒(R t)是一类可在感染细胞内将其RNA反转录为DNA的病毒。
R t最大的优点是可以有效地整合到靶细胞的基因组中,并稳定持久地表达所带的外源基因,病毒基因组以转座的方式整合,其基因组不会发生重排。
因此所携带的外源基因也不会改变,而且转染率高。
2.1.2 腺病毒载体 腺病毒(Ad)是一种线性双链DNA病毒,基因组长约30～50kb,由非结构性早期基因、编码结构蛋白的晚期基因和RNA聚合酶转录子组成。
与逆转录病毒家族载体不同,腺病毒基因组不能整合到宿主细胞基因组中,而是以附加体的形式存在,不随宿主细胞分裂而复制,是典型的过性表达载体[4]。
这一特性对用于短期基因治疗是很有前途的,如肿瘤治疗。
因肿瘤基因治疗的目的基因往往是产生激活杀伤细胞的酶或免疫调节蛋白,不需长期表达,而Ad载体本身引起的免疫反应也有利于杀伤肿瘤细胞。
2.1.3 疱疹病毒载体 疱疹病毒(HS V)的基因组都是大型线性DNA,长约150kb,包含70～80个基因。
它的优点在于具有一定的嗜神经性,被用作中枢神经系统靶向的良好载体。
除对神经细胞有亲和性之外, HS V还能感染多种细胞,包括肿瘤、肌肉、肝、肺和胰岛细胞。
HS V载体的另一优点是载体容量很大,可容纳高达50kb的外源DNA,因此可同时装载多个目的基因。
目前,这种载体在神经系统的基因治疗方面得到了广泛的应用。
2.1.4 腺相关病毒载体 腺相关病毒(AAV)的基因组主要包括rep cap两个基因,能将外源基因定点整合到宿主细胞上,因而具有一般病毒载体所不具有的特性。
AAV载体是目前安全性最高的载体,其优点是生物安全性高、宿主范围广泛、可以介导长期的基因表达,被认为是最有希望的病毒载体之一。
将带有LacZ 基因的AAV载体注射入肌肉后,在肌纤维中β-gal阳性可持续2年。
这说明AAV特别适合在活体条件下将基因转入特定的靶细胞,同时又不诱发机体对被感染细胞产生免疫反应[2]。
2.2 非病毒性载体 包括脂质体、分子偶联载体、裸露DNA等。
由于病毒性载体存在靶向性和组织特异性差、可控性小等安全性问题,目前非病毒性载体的研究越来越受到人们的重视。
脂质体、裸露DNA等非病毒性载体都能进行自我复制,无免疫原性,但其介导的基因转移缺乏靶向性和组织特异性,体内导入效率低且易被网状内皮系统所吞噬。
而近年来发展起来的应用分子偶联载体包括一些能与核酸结合的蛋白或其配体介导的基因转移,它克服了以上载体的缺点,受到广泛关注[2]。
2.2.1 脂质体 由脂双分子层组成的颗粒,可介导基因穿过细胞膜。
通过脂质体介导比利用病毒转导进行基因转移具有以下明显的优势:①脂质体比较容易与基因复合;②易于大量生产;③将目的基因导入细胞后,脂质体易被降解,且无毒、无免疫原性;④DNA或RNA可得到保护,不被灭活或降解;⑤所携带的基因可能转运到特定部位;⑥转染过程方便易行,重现性好。
迄今为止,许多实验室开展了有关脂质体载体的研究工作,实验结果显示,采用脂质体进行体内基因转移,肺是目的基因表达水平最高的靶器官。
2.2.2 裸露DNA Tri pathy等将小鼠红细胞生成素(EPO)cDNA与含巨细胞病毒(C MV)启动子的表达质粒连接,鉴定后直接给成年小鼠注射,可使小鼠血红细胞明显升高,并且至少持续表达90d,说明所构建的表达载体在小鼠肌肉细胞内能成功表达活性EPO。
其优点为免疫反应小,副作用低。
但其缺点是需要较大剂量的DNA,一般大于50μg才能见效,而且只能维持2～3个月[2]。
2.2.3 分子偶联载体 是将外源DNA通过一定方式共价结合到细胞表面特异受体的配基或单克隆抗体等,利用特异结合特性介导外源基因进入到其他类型的细胞中。
在正常情况下,分子偶联载体通过受体介导的细胞内吞作用进入细胞后,形成胞内体。
胞内体膜破裂后,外源DNA进入细胞质,再进入细胞核内进行基因表达。
但胞内体往往容易与溶酶体结合,导致DNA被其中的核酸酶降解或破坏,降低了基因转移效率。
当Ad通过受体介导的细胞内吞作用进入细胞后,可以促进胞内体膜的破裂,降低溶酶体对DNA的降解作用,大大提高了基因转移效率。
所以人们把Ad与分子偶联载体偶联,所形成的Ad-多聚赖氨酸DNA复合物进入细胞,可有效地避开溶酶体降解途径[2]。
3 基因治疗的应用基因治疗已经在肿瘤性疾病及神经性疾病等人类疾病的治疗中作了不少尝试。
3.1 肿瘤性疾病基因治疗 因肿瘤患者对基因治疗这种新型治疗方法的临床迫切性较强,且患者和家属们容易接受,伦理学问题也较少,所以肿瘤性疾病基因治疗的研究最受瞩目,目前大多数基因治疗临床研究都是对肿瘤性疾病的基因治疗。
3.1.1 利用反义RNA的基因治疗 由于细胞癌基因的激活或过度表达,导致许多癌症的发生。
因此可以利用影响癌基因的转录翻译等过程来达到扰乱癌基因的功能。
反义RNA是一类合成的短链核苷酸序列,它们能相对容易地进入肿瘤细胞,并与癌基因的特定mRNA序列结合,使癌基因的转录和翻译等过程被选择性地抑制或干扰,从而达到抑制肿瘤基因表达的目的。
如用反义K-ras封闭胰腺癌、肺癌的K-ras癌基因,使其丧失产生癌基因蛋白质的能力,对癌细胞具有明显的抑制作用。
3.1.2 基因免疫治疗及肿瘤疫苗的应用 这是目前在癌症的基因治疗中应用最为广泛的一种方法,通过向患者体内引进能增强患者免疫功能的基因,增强患者自身的免疫系统以达到治愈癌症的目的。
Rosenberg 率先开展了肿瘤免疫基因治疗的临床试验。
将产生白介素-1(I L-1)、白介素-2(I L-2)及肿瘤坏死因子等相关的基因导入到体外培养的肿瘤浸润细胞中,其杀伤肿瘤的功能就会明显提高,肿瘤周围的抗肿瘤免疫反应得到增强,从而使肿瘤的生长抑制。
由于诱导肿瘤细胞对某些细胞因子的表达可增强其抗原性,使淋巴T细胞更容易识别、杀伤这些靶细胞,因此在体外可将细胞因子基因导入肿瘤细胞,并用放疗将其灭活以作为肿瘤疫苗,再重新输入人体,这些肿瘤疫苗就能促进细胞毒性T细胞增殖,增强抗肿瘤免疫反应。
3.2 神经性疾病基因治疗 基因治疗技术在神经系统性疾病的临床应用中还处于起步阶段,临床上用作复发性恶性神经胶质母细胞瘤手术切除后的辅助治疗手段,但疗效有限。
其他神经性疾病的基因治疗尚处于临床前的研究阶段,包括老年性痴呆症、神经退行性疾病和帕金森氏症等以及神经缺血损伤性疾病、脑中风、脑脊髓损伤后治疗和一些遗传原因所致的较单一的缺乏症等。