基因治療的概念和策略
基因治療(gene therapy)就是用正?;蛞吧?wild type)基因較正或置換致病基因的一種治療方法。在這種治療方法中,目的基因被導(dǎo)入到靶細(xì)胞(target cells)內(nèi),他們或與宿主細(xì)胞(host cell)染色體整合成為宿主遺傳物質(zhì)的一部分,或不與染色體整合而位于染色體外,但都能在細(xì)胞中得到表達(dá),起到治療疾病的作用。
目前基因治療的概念了較大的擴(kuò)展,凡是采用分子生物學(xué)的方法和原理,在核酸水平上開展的疾病治療方法都可稱為基因治療。隨著對(duì)疾病本質(zhì)的深入了解和新的分子生物學(xué)方法的不斷涌現(xiàn),基因治療方法有了較大的發(fā)展。根據(jù)所采用的方法不同,基因治療的策略大致可分為以下幾種:
基因置換(gene replacement):基因置換就是用正常的基因原位替換病變細(xì)胞內(nèi)的致病基因,使細(xì)胞內(nèi)的DNA完全恢復(fù)正常狀態(tài)。這種治療方法最為理想,但目前由于技術(shù)原因尚難達(dá)到。
基因修復(fù)(gene correction):基因修復(fù)是指將致病基因的突變堿基序列糾正,而正常部分予以保留。這種基因治療方式最后也能使致病基因得到完全恢復(fù),操作上要求高,實(shí)踐中有一定難度。
基因修飾(gene augmentation)又稱基因增補(bǔ),將目的基因?qū)氩∽兗?xì)胞或其它細(xì)胞,目的基因的表達(dá)產(chǎn)物能修飾缺陷細(xì)胞的功能或使原有的某些功能得以加強(qiáng)。在這種治療方法中,缺陷基因仍然存在于細(xì)胞內(nèi),目前基因治療多采用這種方式。如將組織型纖溶酶原激活劑的基因?qū)胙軆?nèi)皮細(xì)胞并得以表達(dá)后,防止經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈成形術(shù)誘發(fā)的血檢形成。
基因失活(gene inactivation):利用反義技術(shù)能特異地封閉基因表達(dá)特性,抑制一些有害基因的表達(dá),已達(dá)到治療疾病的目的。如利用反義RNA、核酶或肽核酸等抑制一些癌基因的表達(dá),抑制腫瘤細(xì)胞的增殖,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的分化。用此技術(shù)還可封閉腫瘤細(xì)胞的耐藥基因的表達(dá),增加化療效果。
免疫調(diào)節(jié)(immune adjustment):將抗體、抗原或細(xì)胞因子的基因?qū)爰踩梭w內(nèi),改變病人免疫狀態(tài),達(dá)到預(yù)防和治療疾病的目的。如將白細(xì)胞介素-2導(dǎo)入腫瘤病人體內(nèi),提高病人IL-2的水平,激活體內(nèi)免疫系統(tǒng)的抗腫瘤活性,達(dá)到防治腫瘤復(fù)發(fā)的目的。
其它:增加腫瘤細(xì)胞對(duì)放療或化療的敏感性:采用給予前體藥物的方法減少化療藥物對(duì)正常細(xì)胞的損用力。如向腫瘤細(xì)胞中導(dǎo)入單純皰疹病毒胸苷激酶基因,然后給予病人無毒性GCV藥物,由于只有含HSV-TK基因的細(xì)胞才能將CGV轉(zhuǎn)化成有毒的藥物。因而腫瘤細(xì)胞被殺死,而對(duì)正常細(xì)胞無影響。
總之,基因治療的策略較多,不同的方法在實(shí)踐中各具有優(yōu)缺點(diǎn)。而基因的治療本身也并不局限于遺傳病的治療,現(xiàn)已擴(kuò)展到腫瘤、病毒性疾病等。基因治療可用于疾病的治療,也可用于疾病的預(yù)防。應(yīng)該指出的是基因治療并不是萬能的,尚不能取代現(xiàn)有的治療方法,作為一種新的方法也還有一些需進(jìn)一步完善的地方,在實(shí)踐是應(yīng)相互結(jié)合,取長補(bǔ)短,以取得較好的治療效果。
一些常見疾病的治療策略見表1。
表23-1 基因治療策略
遺傳性疾病 |
--隱性遺傳病 --用正?;蛑脫Q致病基因而達(dá)到完全校正 --導(dǎo)入正?;蛐蛄幸赃_(dá)到暫時(shí)性校正 --顯性遺傳病 --用正?;蛑脫Q致病基因而達(dá)到完全校正 --使有害基因失活而達(dá)到暫時(shí)性校正(如用反義技術(shù)、核酶等) --在某些情況下可導(dǎo)入正?;蚣右孕Uㄈ鏛DL受體) |
腫瘤 |
--殺傷腫瘤細(xì)胞(如利用自殺基因,激活免疫系統(tǒng)及保護(hù)正常細(xì)胞免受化療藥物的損傷等) --使癌基因失活(反義技術(shù)、核酶)或增加抑癌基因的表達(dá) |
傳染病 |
--殺傷傳染源(免疫法、自殺基因) --使傳染源失活(反義技術(shù)、核酶、核酸陷井) |
其它疾病 |
--導(dǎo)入藥物基因(藥物釋放)如激素、細(xì)胞因子 --失活有害基因產(chǎn)物(反義技術(shù)、核酶、核酸陷井) --殺傷策略如減少特異細(xì)胞群 |
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