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1、第十三章第十三章 基因治疗基因治疗 基因治疗的基本策略基因治疗的基本策略 将某些遗传物质（目的基因）转移到患者靶 细胞内，使其在体内表达发挥作用，以达到 治疗疾病或辅助治疗的目的。这样一种新的 临床治疗方式就叫基因治疗。 3 一、基因治疗的基本策略 （一）基因置换 （二）基因添加 （三）基因干预 （四）自杀基因治疗 （五）基因免疫治疗 4 （一）基因置换（gene replacement） 定义：将特定的目的基因导入特定细胞， 通过定位重组，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校正。 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。 5
2、 基因同源重组技术 定向整合的条件:转导基因的载体与基 因组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。 又称基因打靶(gene targeting） 6 染色体 缺陷基因 定位重组技术 正常基因 重组载体 正常基因 7 （二）基因添加 (gene augmentation) 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： A.在有缺陷基因的细胞中导入相应的正常基 因，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； B.向靶细胞中导入靶细胞本来不表达的基因， 利用
3、其表达产物达到治疗疾病的目的。 8 （三）基因干预（gene interference） 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。 例如反义核酸、核酶或干扰RNA技术等。 9 （四）自杀基因治疗 为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。 10 自杀基因的作用机制 11 自杀基因系统 A. TK/GCV ： 单 纯 疱 疹 病 毒 （ herps simplex virus,
4、HSV） 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，抑制DNA聚合酶活 性，导致细胞死亡。 12 自杀基因系统 B. 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）。 13 旁观者效应 1986年，Moolten将转导tk基因的纤维肉瘤 细胞和非转导细胞混合培养，当转导细胞占 肿瘤细胞总数的10%时，GC
5、V就能杀死大部 分混合细胞，这一效应被称为旁观者效应 （bystander effect）。 14 旁观者效应 旁观者效应：“自杀基因”导入后，不仅 使导入了“自杀基因”的肿瘤细胞在用药后 被杀死，而且与其相邻或远处的未转导“自 杀基因”的肿瘤细胞也被杀死。 增强了自杀基因的肿瘤杀伤作用。 15 五、基因免疫治疗 通过将抗癌免疫增强的细胞因子或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。 （1）基因修饰肿瘤细胞“疫苗”疗法 （2）基因修饰TIL的过继免疫疗法 （3）免疫增强基因疗法 （4）原位修饰肿瘤免疫原性的基因疗法 16 五、基因免疫治疗 （1）基因修饰肿瘤细胞“疫苗”疗
6、法 将某些细胞因子基因如IL-2、IL-4、TNF-、 INF-等导入肿瘤细胞，可使肿瘤细胞表达活性细胞 因子。能分泌细胞因子的转基因肿瘤细胞具有肿瘤疫 苗作用，可成为新型肿瘤“疫苗”。 17 五、基因免疫治疗 （2）基因修饰TIL的过继免疫疗法 将细胞因子导入肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)中，活化 后的TIL具有显著抗自身肿瘤的作用，回输体内后有 聚集于肿瘤部位的倾向，携带抗癌免疫增强的细胞因 子基因在肿瘤局部表达量增加。 18 五、基因免疫治疗 （3）免疫增强基因疗法 将 MHC I类抗原基因经体内导入肿瘤细胞内，增 加其免疫原性，有效地激活机体抗癌免疫反应，降低 肿瘤细胞的致瘤性。 19 五、基因免疫治疗 （4）原位修饰肿瘤免疫原性的基因疗法 诱导肿瘤特异性细胞毒反应，同时肿瘤组织的细 胞毒性T淋巴细胞（CTL）可产生一种“旁观者效应”， 即CTL不仅可以杀伤转导基因的阳性肿瘤细胞，还可 以杀伤未转导基因的阴性肿瘤细胞，使受基因治疗的 瘤灶消退时，其他未治疗的瘤灶也会消退。 20 思考题： 1. 基因治疗的基本策略有哪些？ 2. 举例说明基因干预技术在基因治疗中 的应用。 21