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1、2023基因治疗和免疫细胞治疗(全文)(-)基因治疗技术基因治疗的概念和给药途径1 .将外源正常基因或者有治疗作用的基因导入靶细胞以纠正或补偿基因缺 陷和异常引起的疾病，以达到治疗目的的疗法称为基因治疗(gene therapy)o.给药途径：离体基因导入(ex vivo gene delivery):从患者体内分离细胞，进行体 外培养并导入正确的基因，然后再将基因修饰过的细胞植回体内，通过它 们在体内的定植、繁殖和表达目标基因，发挥修复基因缺陷的作用。(2)体内基因导入(in vivo gene delivery):将携带正确基因的载体(包括 病毒载体和非病毒载体)或裸DNA等直接注射到患者
2、体内，由它们将基 因导入目标细胞进行基因表达，产生治疗作用。治疗性基因的非生物导入.用各种材料对DNA分子加以保护：常用脂质体，脂质体与DNA混合后 使DNA分子被脂质体包裹，这种脂质体除了保护DNA分子免受降解之 外还可以帮助DNA高效地进入细胞。1 .将基因连接到一些高分子材料上：一方面抑制核酸酶的降解，另一方面 也可以通过细胞对这些颗粒的内吞作用保证DNA分子高效进入细胞。治疗性基因的生物导入.指利用病毒作为基因载体将基因导入目标细胞。病毒的蛋白质外壳也可 以起到保护基因免受体内核酸酶降解的作用。有些病毒能将基因整合到染 色体上从而实现基因的长期表达。1 .腺病毒(adenovirus)
3、:是一种双链DNA病毒，长度约36 kbo腺病毒的 宿主范围较广，可以入侵多种细胞，对外源基因的容量也较大，是一种较 为理想的载体。但是这种病毒的抗原性较强，会导致产生抗体和强烈的炎 症反应，因此存在一定的安全性隐患，难以长期反复使用；此外，不少成 年人曾经被腺病毒感染过，体内有此类病毒的抗体，因此会对病毒载体产 生反应，影响其效果；这类病毒一般也不会将基因组整合到染色体上，因 此作用时间较短。2 .腺相关病毒(adeno-associated virus):是一种单链DNA病毒，长度约 5 kb。迄今为止未发现该病毒和任何人类疾病有关，因此它的安全性较高； 该病毒复制时能将基因组整合到人19
4、号染色体的特定区域，使治疗基因 在细胞中长期存在并持续表达。3 .反转录病毒(retrovirus):是哺乳动物细胞基因转移和基因治疗中最常用 的载体病毒，感染细胞效率高，整合能力强，但是整合位点的专一性不高。肿瘤的基因治疗.与遗传病的基因治疗不同，不强调基因长期表达和持续发挥作用，而是 要求快速杀伤肿瘤细胞，抑制肿瘤生长和转移。1 .通过抑癌基因抑制肿瘤细胞生长和诱导细胞凋亡：(1)p53抑癌基因是细胞生长调控中的关键基因。(2)可以通过基因工程修饰病毒载体，强化它们对肿瘤细胞的专一性。2 .通过病毒感染杀伤肿瘤细胞：溶瘤病毒(oncolytic virus):有些病毒能够选择性地在肿瘤细胞
5、中复制， 造成细胞病理效应和机体免疫反应，导致肿瘤细胞的裂解死亡，同时对正 常细胞和组织却没有破坏作用或影响较小，这类病毒称为溶瘤病毒。(2)溶瘤病毒的选择性可能是因为肿瘤细胞生长旺盛，可以为寄生虫性的病 毒提供理想的场所；另外肿瘤细胞中的干扰素的产生及作用受到限制，也 使病毒能够更顺利地进行复制。3 .通过诱导免疫系统识别并杀伤肿瘤细胞：可以在基因治疗载体上加入一 些与免疫相关的基因如HLA、B7和热休克蛋白等基因来加强免疫系统对 肿瘤细胞的识别。4 .肿瘤的自杀基因治疗：(1)阿昔洛韦、更昔洛韦等抗病毒药物是一类前提药物，在被疱疹病毒等病 毒感染的细胞中,它们会被病毒编码的胸腺喀淀核昔激酶
6、(thymidine kinase, TK)磷酸化称为核甘酸类似物，可以掺入到再整合成的DNA链中 并组织DNA链的进一步合成。(2)如果在载体病毒中加入tk基因，并让它在肿瘤细胞中特异性地表达该 基因，在基因治疗的同时再辅以这类药物的治疗，就可以大大加强病毒对 肿瘤细胞杀伤作用。(3)死亡的细胞释放的tk酶又能进一步转化药物前体，因此可以将对细胞 的杀伤效果扩展到附近未被病毒感染的细胞，形成旁观者效应。5 .肿瘤抗原靶向的肿瘤基因治疗：将肿瘤抗原基因通过合适的途径在患者 体内表达，可以打破机体对肿瘤抗原的免疫耐受状态，刺激机体产生抗肿 瘤免疫功能，可以产生显著的抗肿瘤作用。6 .细胞因子基因
7、治疗：将IL-2 , IL-4 , GM-CSF /L-12等细胞因子基因直 接导入机体并在体内长期稳定表达，可以激活机体的免疫细胞，发挥抗肿 瘤作用；也可以将细胞因子的基因转移到肿瘤细胞内，将此肿瘤细胞作为 肿瘤疫苗，激活机体的抗肿瘤免疫应答。(二)免疫细胞治疗技术基于T细胞的免疫治疗1 .肿瘤浸润淋巴细胞(tumor infiltrate lymphocyte, TIL)法：从手术切 下肿瘤组织、肿瘤引流淋巴结、癌性胸腹水中分离获得的、具有抗肿瘤活 性的T淋巴细胞，在体外用IL-2处理促其大量扩增，然后植回患者体内。2 .细胞因子诱导的杀伤细胞(cytokine induced kille
8、r, CIK)法：从外周血、 骨髓或脐血中分离单核细胞，用多种细胞因子如IL-2、IL-1、IFN-a或CD3 单抗处理，获得的一系列免疫活性细胞。也有在CIK细胞中转入一些细胞 因子基因，如IL2、IL-12等，可以促进植回体内后CIK细胞的增殖，提 高其细胞毒作用。3 .嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor)T 细胞法(CAR-T ): CAR-T 细胞是应用基因修饰病人自体的T细胞，利用抗原抗体结合的机制，不受 MHC的限制，因此能克服肿瘤细胞通过下调MHC分子表达以及降低抗 原递呈等导致的免疫逃逸，从而打破宿主的免疫耐受状态，使T细胞以非 MHC限制性的方式特异性杀伤肿瘤细胞。4 .基于NK细胞的免疫疗法.基于DC细胞的免疫疗法：可以用肿瘤特异性的抗原多肽、mRNA或肿 瘤提取物处理经诱导分化得到的患者的DC,使之对肿瘤抗原敏感，然后 回输这些DC。