3 已实施的遗传病基因治疗代表性
方案
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3.1 T淋巴细胞和(或)造血祖细胞为靶细胞的体外途径以腺苷脱氨酶(adenosine deaminase,ADA)缺陷所致的重症联合免疫缺陷病(severe combined immune deficient,SCID)基因治疗最具代表性。ADA缺陷症是一种常染色体隐性遗传性疾病,其基因定位于染色体20q13,cDNA长1533bp,编码362个氨基酸残基[3]。ADA缺陷症的基因治疗是最早获得政府机构批准的人类基因治疗研究,目前已有5个临床研究方案正在进行,14个患者得到治疗。
4 以皮肤成纤维细胞为靶细胞的体外途径基因治疗方案1991年我国复旦大学遗传学
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基因治疗是这一方案的代表[7, 8]。血友病B又称凝血因子Ⅸ(factor Ⅸ,FⅨ)缺乏症,是一种性连锁隐性遗传性出血性疾病,其基因位于Xq26.3-27.1,编码顺序长1383bp[9]。该方案应用XLCIX和N2CMVIXC9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FⅨ抗原和FⅨ活性升高1~2倍,并持续2年以上,鼻出血等症状有所好转,每年所需输血次数减少。此后又进行了2例血友病乙基因治疗,随访4~7年未发现与基因治疗相关的毒副反应,但转入的Ⅸ因子表达水平仍有待进一步提高。
5 腺病毒等载体介导的体内基因治疗体内途径的基因治疗以其方便、实用而越来越受到人们的重视,所用载体以腺病毒为主,在肿瘤性疾病的基因治疗中应用较多,而在遗传病,目前主要见于囊性纤维变性(cystic fibrosis,CF)的基因治疗研究。CF是一种白种人常见的致死性疾病,为常染色体隐性遗传。该病是由于跨膜转导因子(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator,CFTR)基因突变,导致上皮细胞氯离子通道异常,肺、肝、胰、肠等多器官功能损害。CFTR基因定位于7q染色体,cDNA长约6.5kb。在CF 累及的器官中目前只有肺作为基因治疗的靶器官。在所有的遗传病基因治疗方案中,以CF 最多(表1),均为体内途径。主要用腺病毒载体(9项),此外尚有脂质体-质粒(3项)和腺相关病毒载体(3项)[1,2,12-14]。
4 存在的问题及今后的努力方向
基因治疗进入临床近10年,其发展已经渡过了初期阶段的浮躁,进入了理性发展阶段。成功的基因治疗应以安全、有效、简便、实用为目的。目前已实施的临床基因治疗方案均不够成熟,临床疗效尚不确切,但未发现基因治疗相关的癌变等严重并发症。例如ADA缺陷症的基因治疗虽然使患者的淋巴细胞数增加,免疫功能改善,但由于患儿在接受基因治疗的同时,仍在接受PEG-ADA替代治疗[4,5],使基因治疗效果的评价欠明确。血友病B基因治疗虽然使患者血浆FⅨ水平增高,出血症状改善,但表达水平和持续时间均有待于进一步提高[7]。同时体外途径基因治疗方案费事、耗时,不够实用。有学者应用重组腺病毒载体进行体内途径FⅨ基因治疗,并应用免疫抑制剂以克服免疫反应,但动物体内FⅨ表达水平在9
周后仍渐下降,再次注射无效,可能与产生载体相关抗体有关。CF患者经CFTR基因转移后,呼吸道上皮膜电位改善,但离最终治疗目标即肺功能的改善和疾病的逆转尚有距离[12-14]。
目前需要进一步研究提高转基因体内表达水平,以提高临床疗效。近年来在载体的研究上有不少突破。例如新近报道用无病毒基因的腺病毒载体插入α1-抗胰蛋白酶全长基因,包括肝细胞特异性启动子,获得了在动物体内长期高水平稳定表达[15],并在保持腺病毒载体转染效率的基础上增加了安全性。应用杂合病毒载体如Ad/AAV载体,取各病毒之长,也取得了一定的进展。对于脂质体-质粒载体的研究则需进一步明确其理化特性,应用分子粘附连接分子提高脂质体的转染效率,有报道应用受体-脂质体-质粒载体复合物进行转染。其他如AAV已用于CF临床基因治疗,血友病B临床治疗也已申请。选择合适的治疗时机对某些疾病也很重要。例如有人认为,CF的肺损害病程可分为两个阶段,早期为CF阶段,晚期为肺疾病阶段,其间有个转变点(point of no return,PNR)。CFTR功能的恢复只在早期阶段有效,故应以早期患者为治疗对象,治疗目的是推迟或阻断PNR的到来[16]。此外Ⅸ因子基因撬除血友病B小鼠模型的建立及AAV载体在动物体内的高水平持久表达也为FⅨ基因治疗研究带来了新的希望[17,18]。
总体上说,尽管人类基因治疗目前离成熟的临床治疗技术还有相当的距离,但经过近10年的临床试验,人们已经获得了大量宝贵的临床资料。许多实验室对基因治疗的一些基本问题进行了深入研究,例如基因转移载体的进一步优化,新一代载体的研制和开发,对众多遗传性疾病的病理生理特性及基因表达与调控的研究,已经取得较大进展,必将使基因治疗技术进一步成熟和实用,我们有理由相信,随着人类基因组
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的顺利实施和完成,新的人类疾病基因的发现和克隆,基因治疗基础研究的不断进步,基因治疗技术将在不远的将来取得突破性进展,为人类健康作出重大贡献。
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