基因治疗综述.docx

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1、基因工程综述基因治疗研究进展及基因载体介绍摘要：基因治疗是一种新的治疗手段，可以治疗多种疾病，包括癌症、遗传性疾病、感染性疾病、心血管疾病和自身免疫性疾病。癌症基因治疗是基因治疗的主要应用领域。基因治疗的基本组成元件是：载体(病毒载体、非病毒载体)、转导基因(外源基因)和靶基因。本文主要综述基因治疗的载体研究进展和基因治疗的疾病研究进展、存在的问题和发展前景。关键词：基因治疗病毒载体非病毒载体发展前景基因治疗(genetherapy，GT)最早指在原位用正常基因替换缺陷基因来治疗人类疾病，后来指将

2、外源基因导入细胞以纠正基因缺陷，其概念随分子遗传学技术的不断发展而拓展，目前指将外源基因转移至患者细胞内并有效地适度表达，以达到治疗疾病的目的。基因治疗可以是直接修复、补偿缺陷基因。或抑制某些基因的过度表达；也可间接增强机体免疫功能。或利用外源基因对病变细胞特异性杀伤等。[1]一、基因治疗中载体研究进展基因治疗这项生物医学技术要求将目的基因运输到靶细胞，进而将目的基因运输到细胞核部位。因此，基因治疗的关键技术是基因传递载体的设计。基因治疗中常用的载体有病毒载体和非病毒载体，病毒载体主要包括慢病毒载

3、体、逆转录病毒载体、腺病毒载体等；非病毒载体主要是纳米载体和高分子载体。1、病毒载体1.1腺病毒载体腺病毒载体是目前临床基因治疗中使用最多的载体，占所有使用的基因治疗载体24％。腺病毒载体在基因治疗中的优点有：首先，给人方便。可以多种途径给入，如肌注、静注、口服和雾化吸人。其次，安全性好。经临床及实验研究证实，常用的5型腺病毒无致病及致癌作用，不会引起癌基因激活。再次，宿主范围广。动物实验表明，给予机体腺病毒后，可分别在肝脏、肺脏、心肌及骨髓肌发现感染并可表达所载的目的基因，另外局部注射如肌肉、大

4、脑及视网膜后等部位，也可使之感染并表达。[2]然而，它缺乏特异靶向性，在一些缺乏其相应受体的细胞中感染效率低。现在很多实验室在构建靶向腺病毒载体，它们主要针对腺病毒天然噬性进行改造，从而只对特异性受体具有靶向性[2]。在体内应用时产生的免疫反应也限制了它的应用，空壳载体删除了病毒基因组，只保留了ITRs及包装信号，也称为裸腺病毒载体，是第3代腺病毒载体。它去除了所有病毒编码基因，仅保留了57和3’末端反向重复序列与野生型腺病毒的包装信号。需要辅助病毒提供编码序列。空壳载体可以容纳多达36kb的外源

5、DNA，可以携带大量cDNA与适宜的调控元件，比起第1代和第2代载体，空壳载体表现出低免疫原性和体内表达的持久性。。因此，以第三代腺病毒为载体在进行基因治疗中具有重要意义。[3]1.2逆转录载体反转录病毒(Retrovirus)是一类已知的RNA病毒。该载体系统有两部分组成，一是带有外源基因的重组反转录病毒载体分子。二是能以反式提供病毒结构蛋白的包装细胞，其要求是能高效产生感染靶细胞的霞组病毒颗粒。且无野生型的反转录病毒存在，后者是基因治疗安全性的关键问题。逆转录病毒载体最大优点是：(1)转染谱广

6、，可以感染各种细胞类型；(2)转入的外源基因可完全整合；(3)对细胞感染率高，达到100％；(4)感染细胞不产生病变，可建立细胞系长期持续表达外源基因。根据报道利用逆转录病毒作为载体来进行血友病A的基因治疗已经有了很大的进展。[4]其中，γ逆转录病毒载体(一般由小鼠白血病病毒MLV改造而来)是最早被改造的且最广泛地被应用到基因治疗当中。1990年，Blaese等用γ逆转录病毒载体来表达腺苷脱氨酶(adenosinedeaminase，ADA)基因，该载体被命名为LASN，用于治疗两例重症联合免疫缺

7、陷(ADAseverecombinedimmunode—ficiency，ADA—SCID)的儿童患者。但存在着一些不足：不能感染非分裂细胞；转录终止能力相对较弱；从有可能造成转录通读；可能产生有复制能力的病毒；可能造成插入性突变；包装外源基因的能力有限(一般在7kb以下)等。[5]慢病毒是属于逆转录病毒的成员之一，它的特点是可以感染分裂期和静止期细胞。而且与其他载体相比．慢病毒载体的免疫原性比较低。同样，它也可以整合基因至宿主细胞中使其长期稳定表达。因此，慢病毒在基因治疗中具有良好的应用前。1.

8、3其他病毒载体除上述常用的病毒载体外，应用于基因治疗的载体还包括腺相关病毒，单纯疱疹病毒，痘病毒和溶瘤病毒。其中腺相关病毒最常用于眼部疾病的基因治疗，如遗传性视网膜退行性病变。腺相关病毒(AAV)载体作为基因转移载体具有安全性好、宿主范围广、转染和表达效率高、目的基因长期表达等优势，是视网膜色素变性基因治疗领域最具潜力和应用价值的病毒载体[6]。1、非病毒载体非病毒载体具有成本低、制备简单、便于大规模生产、安全性高、外源基因长度不受限制等优点。最简单的非病毒基因转移系统是裸DNA，