生物技术论文

基因治疗及其应用

摘要：基因治疗是通过纠正基因缺陷以治疗人类疾病，其策略主要是通过基因的增补、替换、修复、失活及免疫调节等。作为一种全新的治疗方法，基因治疗已在医学领域得到广泛研究，它是一种新的治疗手段，可用于遗传病、恶性肿瘤、心血管疾病等的治疗。基因治疗已在临床试验上取得了很大的成绩，也出现了很多难题，但总的来说其前景光明。 关键词：基因治疗、遗传病、肿瘤

1 基因治疗的概述。

基因治疗有广义和狭义之分，广义的基因治疗包括了狭义的基因治疗和利用基因药物进行的治疗。而狭义的基因治疗即通常所说的基因治疗(gene therapy)，是指通过基因转移技术将外源正常基因直接导人患者病变部位的靶细胞，通过控制目的基因的表达，抑制、校正、替代或补偿缺陷或异常基因，从而恢复受体细胞、组织或器官的正常生理功能，进而达到治疗疾病的一种新型医疗方法。基因治疗在治疗方式上不同于基因工程药物治疗，但从实际效果看，它是通过导入体内的基因产生特定的生理活性分子(如某些调节因子)而起作用，即相当于向病变部位导入一个给药系统，因此，可将导入的外源基因看作广义的基因药物。

2 基因治疗的种类

根据外源基因所导入的受体细胞的类型不同，可将基因治疗分为体细胞基因治疗和生殖细胞基因治疗。体细胞基因治疗(somatic cell gene therapy)是应用体细胞基因工程技术将外源基因植入人体，进而校正该病人的遗传缺陷。生殖细胞基因治疗(germline gene therapy)是将外源正常基因转入精子、卵子或受精卵，矫正有缺陷的基因而达到治疗遗传病的目的。理论上讲，生殖细胞基因治疗既可治疗遗传病患者，又可使其后代不再患这种遗传病，是一种使遗传病得到根治的方法。

根据基因转移的途径可将基因治疗分为in vivo(活体直接转移，或称一步法)和ex vivo(回体转移或称二步法)。前者指将含外源基因的重组病毒、脂质体或裸露的DNA直接导入体内。后者指外源基因克隆至一个合适的载体，首先导入体外培养的自体或异体(有特定条件)的细胞，经筛选后将能表达外源基因的受体细胞重新输回受试者体内。ex vivo法比较经典、安全、而且效果较易控制，但是步骤多、技术复杂难度大、不容易推广；in vivo法操作简便、容易推广。这类方法尚不成熟，存在疗效短、免疫排斥及安全性等问题，但它是基因转移研究的方向，只有in vivo基因转移方法成熟了，基因治疗才能真正走向临床。

3 基因治疗试验研究的内容

基因治疗试验研究的内容包括:①目的基因的选择；②目的基因的克隆、测序、基因表达及其产物的功能特点研究；③目的基因转移传递系统的研究；④目的基因表达调控研究；⑤疗效及安全性研究。随着分子生物学、基因重组技术的

发展，有关目的基因的研究已趋成熟，获得各种治疗基因已不是基因治疗的难点。目前基因治疗研究的难点和热点主要集中在后三项内容上。

4 基因治疗的应用

4 1遗传性疾病的基因治疗 4 1.1血友病的基因治疗

血友病B又称凝血因子IX缺乏症，是一种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。科学家们已经克隆到了这个基因，学者们设想，利用腺病毒载体或逆转录病毒载体将这些基因导入血友病患者细胞内以增强患者的凝血功能。动物实验和人体临床治疗实验都取得了较好的效果。 4 1.2家族性高胆固醇血症治疗

低密度脂蛋白受体(LDLR)基因缺陷的患者机体内不能产生有功能的LDLR,因而无法从血液中有效清除低密度脂蛋白(LDL)，造成血液中胆固醇浓度极高。患者易由于胆固醇过高而导致高血压、心肌梗塞等严重心血、脑管疾病。科学家们首先将患者肝脏的十分之一左右切除进行体外干细胞培养，然后向这些体外培养的肝细胞中导入LDLR基因，再将已经被导入基因的肝细胞植回到患者体内，临床实验结果取得了一定的疗效。 4 2肿瘤基因治疗

细胞癌变是由于一系列正常基因突变、或表达异常、或异常失活所致。在人类基因组中，存在有两个抑癌基因的等位基因；这两个等位基因中只要有一个具有正常功能，就可以抑制正常细胞的癌变。然而，癌症患者体内往往是两个抑癌基因同时缺失或突变。抑癌基因包括Rb、P53、 Dcc、 P16 、P21等，将正常的抑癌基因导入肿瘤细胞可以抑制肿瘤的发生和生长，有时甚至可以使肿瘤细胞逆转。但是目前仍然不能使肿瘤细胞完全恢复到未转化的状态。 4 3其他疾病的基因治疗

目前国际上试用于临床的基因治疗已超过300例。除了以上所述的遗传性疾病和恶性肿瘤的基因治疗外，还有心血管疾病如外周动脉症、心肌缺血症、血管再狭窄症、自身免疫性疾病如类风湿性关节炎、感染性疾病如艾滋病、眼病如白内障、青光眼等。有人用血管内皮细胞生长因子基因治疗由动脉栓塞导致的肢体缺血症，发现能促进缺血肢体侧枝循环形成。将带有胰岛素基因的表达质粒直接注射到患糖尿病鼠的肌肉中或逆行注射到胰腺、肝脏、下颌腺等腺体的外分泌管中，结果发现在糖尿病鼠体内均有胰岛素表达，使血糖得以改善。Robinson等应用反义寡核苷酸注射治疗增生性视网膜疾病，发现新血管生成明显减少，病症大为缓解。

5 基因治疗的现状与展望

基因治疗将是21世纪医药领域的最大突破。随着人类基因组计划的完成，人体重要生理活动与疾病相关基因正不断被发现，人们已经逐步认识到大多数疾病是由于基因结构和功能的改变而引起的，基因治疗将带来临床医学的巨大革命。基因治疗的手段将越来越多地应用于诸如病毒性传染病(如各型肝炎、艾滋病等)、恶性肿瘤、心脑血管疾病、老年病等目前尚无理想治疗方案的疾病的治疗，除此之外，基因治疗还将成为多种疾病预防的有效措施之一。作为生物技术

发展的前沿，勿庸置疑基因治疗将为多种疑难杂症的治疗开辟更广阔的前景，将为人类的健康带来不可估量的利益。

目前，基因治疗已经由盲目阶段进人了理性化阶段。尽管基因治疗仍存在安全性、伦理性等多种多样的问题，但我们相信，随着科学研究的深层次进行，随着人们知识水平的提高，以及基因治疗的普及，基因治疗必将会得到更加广泛、更加科学的应用。

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