基因治疗

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基因治疗范文第1篇

[关键词] 胰腺癌；基因治疗；研究

[中图分类号]R735.9 [文献标识码] B[文章编号] 1673-7210（2009）03（a）-156-02

胰腺癌是消化系统恶性肿瘤，占癌症死亡的第4位。由于胰腺位置隐蔽，临床症状多不典型， 不易被早期发现，同时其浸润性强并易发生转移，所以切除率低、预后差。近年来，胰腺癌的远期疗效和预后并未带来突破性进展，研究表明胰腺癌的发生发展为多基因参与、多步骤发生的复杂的生物学过程，因此基因治疗被认为是继手术、放疗和化疗等传统疗法之后肿瘤治疗的最有前景治疗方案之一，基因治疗中又以自杀基因体系和免疫基因体系方式最为引人关注，本文主要从这两种治疗方法方面论述近年来胰腺癌基因治疗状况。

1自杀基因治疗

自杀基因疗法又称基因定向酶药物前体疗法，是利用转基因的方法将药敏基因导入肿瘤细胞，从而增加肿瘤细胞对化疗的敏感性，使无毒的药物前体通过该基因表达的产物转化为对细胞有毒性作用的药物，干扰肿瘤细胞DNA的合成，抑制肿瘤细胞的生长，从而杀死肿瘤细胞，这种使肿瘤细胞自杀的基因称“自杀基因”。目前肿瘤基因治疗研究中常用的自杀基因主要为单纯疱疹病毒胸苷激酶（HSV-TK）基因，其治疗系统为HSV-TK/GCV，在体外及动物实验中均可抑制胰腺癌细胞的生长，因此在治疗研究中备受关注。

由于单纯疱疹病毒（HSV）1型或2型胸苷激酶（TK）基因编码的胸苷激酶能特异性地将核苷类似物等如羟甲基无环鸟苷（GCV）磷酸化，在胞内进一步代谢生成三磷酸GCV，可抑制细胞DNA聚合酶和作为DNA合成的终结者，使肿瘤细胞对GCV敏感性大大增高，从而明显提高对肿瘤细胞的杀伤率[1]。

Ritz等[2]在HSV-TK基因治疗肿瘤的体内实验中，观察到人端粒酶逆转录酶启动子调控的复制缺陷型腺病毒Ad-hTERT-TK具有良好的肿瘤细胞内特异性表达能力，它可以选择性在端粒酶阳性的肿瘤细胞中复制。Rosenfeld等[3]以腺病毒为载体介导HSV-TK在体外成功转染四株胰腺癌细胞系，观察到显著的原药转换作用和旁观者效应；体内实验结果表明转导TK基因的胰腺癌细胞成瘤时间延迟，给予原药GCV后肿瘤消退；给裸鼠腹腔内注入胰癌细胞诱发肿瘤形成，再注入表达HSV-TK基因的腺病毒载体，在注射GCV后，肿瘤明显退缩，伴有强大BSE出现。Block等[4]同样以腺病毒作为载体转导TK基因，在胰腺癌肝转移模型观察到HSV-TK/GCV有效抑制胰腺癌的肝转移，并利用重组腺病毒载体转染CD基因进入BALB-C小鼠和MC38肝转移模型小鼠，结果发现在肿瘤细胞中目的基因的表达水平比其他器官中的表达水平高上千倍。Yang等[5]将BxPC-3胰腺癌细胞注射到裸鼠胰尾，然后浓缩HSV-TK载体和GCV，结果HSV-TK治疗组转移性腹腔肿瘤明显低于对照组；在培养剂或是腹腔积液中转染HSV-TK载体，并用GCV处理所得结果无明显差别，提示浸浴腹水环境中载体能有效转导肿瘤细胞，腹腔内注射浓缩逆转录病毒HSV-TK载体是胰腺癌腹腔转移的有效治疗方法。在体内研究表明HSV-TK基因转化后继以GCV治疗的肿瘤逆转效应与肿瘤体积大小有关，在大肿瘤中，依赖于注射的病毒类型，因而联合应用ADV-TK+VPC-Rv-TK（VPC）继以4dGCV治疗可取得最佳效果。

2 免疫基因治疗

免疫基因治疗是将各类细胞因子基因转导入肿瘤或其他免疫效应细胞，使其在机体表达并分泌细胞因子，或利用其他基因增强肿瘤细胞的免疫原性和（或）免疫系统功能，加速肿瘤消退。如将细胞因子基因导入那些可定位于肿瘤的细胞，可在局部持续产生大量细胞因子，高效低毒地抗癌功能。或利用DNA重组技术，增强瘤细胞的免疫原性，使机体的免疫系统更好地发挥抗肿瘤作用。

GM-CSF基因是目前激活免疫系统的最有效基因之一，它能吸引免疫细胞聚集到表面存在抗原体的肿瘤细胞处。这些抗原体可以引导免疫系统找出并破坏残留在病人体内其他位置的癌细胞。

Jaffee等[6]使用分泌GM-CSF（粒-巨噬细胞集落刺激因子）的同种异体肿瘤细胞疫苗用于术后胰腺癌患者，患者平均生存期为13个月，较化疗放疗组（6～9个月）明显延长，证实这种疫苗对于胰腺腺癌患者是安全有效的。Yamaguchi[7]研究显示将鼠GM-CSF基因转导人胰腺癌细胞，体内实验结果表明GM-CSF基因表达产生显著的抑癌效应。

3 小结

胰腺癌的基因治疗目前仍处于试验研究阶段，尚无一项临床治疗方案获得批准。但基因治疗被认为是肿瘤治疗的最终方法，由于单一的自杀基因体系只能限制肿瘤的进一步生长和一定程度的肿瘤体积的减少，很难从根本上清除瘤块。要根除肿瘤，必须在限制肿瘤生长的基础上，依靠其他机制，如增强机体免疫能力来杀伤肿瘤细胞。因此可考虑从联合自杀基因和免疫基因治疗胰腺癌的思路入手，通过联合两者作用胰腺癌细胞，建立起单独和联合作用的动物模型，并通过动物实验来获得联合HSV-TK/GCV和GM-CSF进行胰腺癌治疗的一手资料，并对其疗效进行评估，为临床上应用联合基因疗法治疗胰腺癌提供实验及理论依据。

[参考文献]

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[6]Jaffee EM，Dranoff G，Cohen LK，Hauda KM，Clift S，Marshall FF，Mullig an RC，Pardoll DM. High efficiency gene transfer into primary human tumor explan ts without cell selection.Cancer Res 1993；53（10 Suppl）：2221-2226

基因治疗范文第2篇

早在20世纪50年代人们已知道是各类基因控制细胞增生，80～90年代癌症基因研究更进入。

俗话说有矛必有盾。科学家自1970年找到第一个癌基因，至今已发现20种不同的癌基因，10余种癌抑制基因。癌基因诱发细胞增生，而癌抑制基因恰恰相反，但是当癌抑制基因受到某些因素影响发生突变，它就失去了这一抑制作用，其结果必然是癌基因无法无天，细胞增殖加快。1994年又发现了细胞凋亡基因，它不仅能使细胞停止分裂，更能使细胞死亡。同样，当凋亡基因受到某些因素影响发生突变时，也会失去其凋亡作用。因此，当癌基因在遗传、免疫、内分泌、精神等内在因素，及生物、物理、化学、营养等外在因素（统称致癌因素）触发后开始启动，而癌抑制基因及凋亡基因又发生突变，失去抑制癌基因的作用的时候，癌症就发生了。

癌症基因调控旨在了解哪些基因发生变异后，采取各种手段，包括药物来“纠正”变异基因，达到治疗目的。癌症基因治疗世界各国均在努力探索中，在我国，中医药调控基因已见端倪、方兴未艾。如砒霜中有效成分三氧化二砷治疗白血病有效，其既能下调凋亡抑制基因，又能上调凋亡诱导基因的表达，诱导癌细胞加速死亡。另外，雄黄（含砷）、轻粉（含汞）同样具有调控细胞凋亡作用。蟾蜍所含华蟾素低浓度时促进细胞分裂、增生和诱导细胞分化，高浓度时抑制细胞生长、促进细胞凋亡，并对人白血病细胞系、大肠癌细胞系有诱导凋亡作用。莪术中提取的榄香烯，可诱导人白血病细胞、人肝癌腹水癌细胞凋亡，并明显影响肿瘤细胞的分裂周期。槲皮素可诱导癌细胞凋亡，抑制癌基因表达。羊藿苷能诱导白血病细胞凋亡。除凋亡基因外，首乌能调控癌抑制基因；大蒜油可上调癌抑制基因表达水平；丹参及姜黄素可抑制癌基因突变率；穿心莲显著抑制癌基因表达；土贝母对体外培养的人肾颗粒细胞癌和褐鼠种植性人肾颗粒细胞癌的生长均具有明显的抑制作用。此外，蛇六谷、叶楸碱、地榆鞣质、芹菜素、天花粉蛋白、汉防己碱、熊果酸等都对癌细胞有诱导凋亡作用，十全大补汤、六君子汤、人参养荣汤、小柴胡汤、当归补血汤等均具有诱导不同癌细胞凋亡的作用。

中药诱导癌细胞凋亡原理众多，参与基因调控所涉及的面极广，调动了体内各种抗癌系统发挥更大的作用，与已有的手术、化疗、放疗、生物免疫治疗等相比，将会有一个极大的飞跃。我国中药品种繁多，其组成的中药复方更不计其数。可以相信，在癌症基因治疗中中药必将大有作为。

（作者每周二、四、六上午均有专家门诊）

基因治疗范文第3篇

基因治疗(GeneTherapy)是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病，而达到治疗目的。1991年美国实施了人类第一个对遗传病进行体细胞基因治疗的方案，科学家W.FrenchAnderson等将含有正常ADA（AdenosineDeaminase，腺苷脱氨酶）基因的逆转录病毒转入一个4岁患有ADA-SCID（SevereCombinedImmunodeficiency，严重复合免疫缺陷综合征）的女孩的白细胞内，并用白细胞介素Ⅱ(IL-2)刺激其增殖，经10天左右再经静泳输入到此患儿体内。大约1－2月治疗一次。8个月后，患儿体内ADA水平达到正常值的25％，两年后基本恢复正常，未见明显副作用。此后又进行第2例治疗并获得类似的效果。这是基因治疗史上的里程碑，迅速引起了全球基因治疗的研究热潮。然而，基因治疗的发展并不是一帆风顺的。1999年，美国一名年仅18岁的青年JesseGelsinger因患鸟氨酸转氨甲酰酶不足症（一种遗传性疾病）在美国宾夕法尼亚大学人类基因治疗中心接受基因治疗时不幸死亡，这一事件震惊了当时的科技界。基因治疗一度跌入低谷，各国对基因治疗临床试验的资助大幅减少。

基因治疗在争议中不断地前进，最近几年已取得不俗进展，重新成为各国研究的热点。RNAi（RNAinterference,RNA干扰）是基因治疗的又一亮点，其在神经性、遗传性、病毒性等疾病中的治疗研究已经展开。2009年，针对X-连锁型肾上腺脑白质营养不良症(X-linkedAdrenoleukodystrophy，X-ALD)的基因治疗初见成效，并被《Science》评为年度十大科学发现之一。正如《Science》评论指出：在饱受科学界质疑以及制药业遗忘多年后，近几年基因治疗在应对严重遗传性疾病方面取得了重大突破，再次优雅的回归在我国，基因治疗也有一定发展。1991年，复旦大学薛京伦教授研究小组进行了国内首例基因治疗临床试验。2003年，人类首例商业化基因治疗产品“重组Ad-p53腺病毒注射液”在深圳诞生。目前，我国已在在遗传病、肿瘤、神经系统疾病及细胞因子基因治疗的临床前研究取得了一定成绩。

基因治疗按靶细胞类型分为生殖细胞(Germ-lineCell)基因治疗和体细胞(SomaticCell)基因治疗。广义的生殖细胞基因治疗以、卵子和早期胚胎细胞作为治疗对象。由于生殖细胞基因治疗涉及一系列伦理学问题，如人权问题、阻碍人类多样性的问题以及基因歧视等，生殖细胞基因治疗仍属。体细胞基因治疗是当前基因治疗研究的主流，但是仍处于临床试验阶段，存在较高的风险性和不稳定性。基因治疗由于自身技术的高度复杂和难以控制，同时涉及一定的社会伦理学问题，应用于临床医学必然会引起相关的法律问题。

二、基因治疗在临床医学应用中的法律问题

（一）隐私权

基因(Gene)是指携带有遗传信息的DNA序列，是控制性状的基本遗传单位。基因有两个特点，一是能忠实地复制自己，以保持生物的基本特征；二是基因能够“突变”，突变绝大多数会导致疾病，另外一小部分是非致病突变。非致病突变给自然选择带来了原始材料，使生物可以在自然选择中被选择出最适合自然的个体。基因与人类的健康密切相关。基因的特点决定了基因具有特殊的地位，基因治疗过程中必然涉及到患者基因的隐私权保护。

一是基因隐私保密权。保护个人隐私的隐蔽性、不公开性是使个人隐私保持其受法律保护状态的前提。基因信息不仅与个人密切相关，而且与个人的后代相关。因而,个人享有对其基因信息进行保密,不为他人所知的权利。

二是基因隐私的知晓权。获取基因进行基因研究必须向基因的所有者进行告知，让基因所有者知情，使其知道自己的基因作何用途。

三是基因隐私利用权。是指自然人依法对自己的基因信息进行积极利用,以满足自己精神、物质等方面需要的权利。

四是基因隐私支配权。这是基因隐私权的核心内容。任何单位或个人未经基因提供者本人的同意或授权，不得随意公开、使用或处置基因提供者的基因信息。如利用基因信息进行相关科研等活动时，必须征得提供者的同意。

五是基因隐私维护权。是指自然人对于自己的基因隐私所享有的维护其不可侵犯性,在受到非法侵害时可以寻求司法救济的权利。

例如，非经基因提供者的同意，将其基因信息进行商业活动时，基因提供者有权依靠法律得到相关赔偿。

（二）知情同意书的签订

任何医疗活动都会存在风险，为保护医患双方的权益，大部分临床医疗活动均要签订相关知情同意书，并受法律保护。基因治疗应用到临床医学，签订知情同意书同样至关重要。我国1994年颁布的《医疗机构管理条例实施细则》第六十二条和八十八条以及2002年颁布的《医疗事故处理条例》第十一条规定，患者在医疗过程中对自己的病情、诊断、治疗享有知情权。医方施行手术、特殊检查或特殊治疗时，必须征得患者同意。概言之，患者知情同意权包括了解权、被告知权、选择权、拒绝权和同意权，但不宜告知患者的（仍应告知其家属）除外。特殊检查、治疗系指该检查、治疗具有一定危险性，或因患者本质特殊、病情危急可能产生不良后果，或系临床试验性，或收费较多。基因治疗治疗显然属于上述法律规定中的特殊检查和治疗范畴。

基因治疗不同于传统的医疗活动，其高科技、高要求及高风险等特点必然决定此类知情同意书的特殊性。受试者有权利要求被告知基因治疗实施单位及人员的资格以及经验、风险效益比、其他可替代的保守治疗途径、保密问题、受伤害时的赔偿等等。实施单位还必须有一份针对使用的基因产品的专业医师的指示说明，包括依实验所知的产品药性、毒性和治疗效果等。考虑到基因治疗的复杂和难以理解性，一般人不是很容易透彻理解，应当成立相关部门，如基因治疗专家咨询委员会等，帮助患者及家属真正了解基因治疗及知情同意书的内容，真正维护患者及其家属的利益。

（三）治疗方案的规范

基因治疗现在还大多仍处于临床试验阶段，还不是一种成熟和稳定的治疗技术，存在较多不宜克服的难题，其中最为突出的是：

1.效率问题

基因治疗的时效比较短暂。基因治疗成功的前提是导入治疗性DNA的靶细胞能发挥功能，并且能够在体内长时间存活并且性能稳定。然而，导入的外源性的DN段会导致许多细胞快速分化从而很大程度上可能基因治疗的持续性。患者必须经过多轮治疗，如前所述的第一例成功的基因治疗病例中，1-2月就要进行一次，每次费用大概两万多美元，代价相当昂贵。此外，任何外物进入人体组织后，人体的免疫系统就会被激发产生免疫应答以防御入侵者，而这种免疫应答在某种程度上也会降低基因治疗的效果。

2.安全性问题

病毒是大多数基因治疗研究中选择的载体，会对病人带来许多潜在危险，比如其毒性、免疫和炎症反应以及基因控制和定位的问题。基因治疗的安全性是目前基因治疗争论最为激烈的问题，比较著名的是前文提到的那位18岁美国病人死于基因治疗。患者死亡的主要原因是基因治疗对象选择有误及用药剂量过大，尽管病毒载体进入细胞后是随机整合至宿主细胞染色体的，但其仍具有潜在的插入突变可能性。

基因治疗属于高端的新医疗技术，存在相当高的风险。由于技术的限制性以及可能涉及相关的社会伦理问题，基因治疗在实施时必须遵循一定规范，必须由相关部门进行管制和监督。1993年，我国卫生部颁布了《人的体细胞治疗及基因治疗临床研究质控要点》，将人的体细胞治疗及基因治疗的临床研究纳入《药品管理法》的法制化管理。2003年，我国药监局又颁布了《人基因治疗研究和制剂质量控制技术指导原则》，较为详细地规定了基因治疗研究的技术标准和操作规范。

三、我国临床基因治疗的立法思考

（一）国外基因治疗的立法经验

1.美国

1976年，美国国立卫生研究院(NationalInstitutesofHealth,NIH)成立了重组DNA咨询委员会(RAC)并制定世界上第一个实验室基因工程应用法规《重组DNA分子实验室准则》，首开了政府对生物技术发展进行控制的先例。随后，在基因治疗进入临床研究前的1985年，美国NIH制订了针对体细胞基因治疗的指导准则《人类体细胞基因治疗的设计和呈批考虑要点》，是这一领域里第一个系统的成文规章。美国对基因治疗临床试验的监督由健康和人类服务部的食品与药品管理局和人体研究保护办公室两个法定机构负责。所有从事人体研究的研究者，无论是来自学术机构还是工业界，都必须遵循上述机构的监督管理。

2.英国

1989年，英国政府成立基因疗法伦理委员会，作为临床治疗的审批和监督机构。1993年成立基因治疗咨询委员会，对基因治疗临床方案的可接受性进行审查和管理，协调与其他相关机构的关系。

3.奥地利

奥地利基因治疗的管理要遵循基因技术法的有关规定。体细胞基因治疗只能在被批准的医院里由特定的医疗小组进行，并要得到相关政府机构和伦理委员会的同意。

4.德国

德国1984年由司法部和科研部召集医生、生物学家、哲学家、法学家、宗教代表组成了一个基因分析和基因治疗的研究小组，为政府的立法提供咨询报告，并基于报告提出了一系列相关的法律法规。德国1990年制定世界上第一部“基因技术法”，分七部分四十二节。

（二）我国临床基因治疗的立法建议

基因治疗对个体及人类生命的影响程度远远超过了传统医疗技术，其风险也是目前的医疗经验知识无法掌控的。同时，基因治疗还可能引发不少社会伦理问题。这些问题的解决离不开法律的支持。就本人观点而言，我国临床基因治疗的立法至少应包括以下内容：

1.治疗范畴的立法

首先要确定临床基因治疗的范畴，何种基因治疗可以在人体内进行等基本问题。最为典型的是生殖细胞基因治疗，它涉及平等问题和其他个人侵害问题，如优生主义、基因歧视等，各国对其一般都持反对态度。就我国目前而言，可以通过法律规定临床医学基因治疗的基本范畴，同时规定设立相关伦理委员会进行协助管制。

2.治疗方案审核的立法

除了涉及相应的社会伦理问题，基因治疗还存在高风险且费用昂贵，如何权衡“受益/风险”的比例也相当重要。我国可以指定或成立相关机构或部门，进行临床基因治疗方案的严格审核。

3.规范化治疗方面的立法

临床基因治疗，从方案的选择、实施到最后的疗效评估等，都应严格按照一套规范化的程序进行。美国的基因治疗临床研究伦理审查已制度化。美国食品和药物管理局(FoodandDrugAdministration,FDA)生物制品评估和研究中心(CBER)负责对基因治疗、细胞治疗的安全性和有效性的评价。美国国立卫生研究院下设的生物技术活动办公室(OBA)执行对基因治疗研究的监管。人体研究保护办公室侧重于对受试者的保护，而所有涉及人类受试者的临床试验都要接受地方伦理委员会审查。英国参与基因治疗监管和审查相关的政府部门包括医学和医疗产品管理局(MHPRA)、转基因作物(GMOs)科学咨询委员会、基因治疗咨询委员会(GTAC)、地方伦理委员会。

就我国而言，关于临床基因治疗规范化方面的立法，至少考虑以下几方面内容：首先，临床基因治疗资格的审查机制。基因治疗资格的获得必须通过严格审查，包括相关的治疗设施及人员配备是否达到必需的标准。其次，获得资格后的施行人必须严格按照标准的基因治疗方案进行治疗。现在可参照的是《人的体细胞治疗及基因治疗临床研究质控要点》以及《人基因治疗研究和制剂质量控制技术指导原则》这两份文件，之后可随着基因治疗的日趋成熟作相应修改补充或专门立法规定。

再者，应当成立或指定相关部门对临床基因治疗规范化的实施进行不间断的监督和管制，及时发现并处理基因治疗过程中的问题。同时，还应追踪患者的治疗效果，作相应的评估分析。最后，应当建立基因治疗数据库。数据库的数据应准确详实，并配有相应的对照、评估以及传播信息的保护机制。

4.侵权方面的立法

基因治疗的技术高难度性以及涉及相关社会伦理学问题等特点使得它在临床医学操作过程中更易发生医患矛盾。我国2010年7月开始施行的《侵权责任法》专设第七章规定医疗损害责任相关问题。基因治疗应用于临床医学，同样将涉及相关的侵权问题。

一是隐私权。由于基因治疗的特殊性，基因治疗过程中患者的隐私权保护尤为重要。《侵权责任法》第六十二条是患者的隐私权保护相关规定，临床基因治疗在这方面的立法可参照此法并结合自身特点作相应补充。二是知情同意书的签订。除了《侵权责任法》第五十五条关于患者知情权的相关规定外，基因治疗作为一种特殊治疗，其知情同意书中还应详细阐述基因治疗实施单位和个人的资格及经历、基因治疗的详细过程及疗效、可能产生的各种风险、治疗费用等内容。由于基因治疗的复杂和难以理解性，还应指定或成立相关部门，如基因治疗专家咨询委员会等，帮助患者及家属真正了解基因治疗和知情同意书的内容再做出是否签订的决定，真正维护患者及其家属的利益。临床基因治疗在这方面的法律规定应该进行全面的考量。三是规范化治疗。《侵权责任法》第五十八条第一款规定，违反法律、行政法规、规章以及其他有关诊疗规范的规定导致患者有损害，推定医疗机构有过错。基因治疗作为一种高难度、高风险的治疗方案，施行规范化的保守治疗将更加安全，因此应该制定相应的法规进行管制。

5.对治疗方法本身保护的立法

基因治疗自身能否依法得到保护，尤其是能否通过被授予专利权得到保护，一直是全球争论的焦点。基于人道主义的考虑以及疾病治疗方法因人而异缺乏重复性的考虑，大多数国家对疾病治疗方法不予以专利保护。基因治疗属于疾病治疗的方法，所以目前大多数国家都同样不予以专利保护。《欧洲专利公约》(EuropeanPatentConvention,EPC)对授予专利的要求是新颖性、实用性以及创造性，其中第52(4)条指出，通过外科手术等治疗和诊断人类或动物疾病的方法不符合其工业化实用性的要求，不应被授予专利。基因治疗作为一种疾病治疗方法，在欧洲同样不被授予专利保护。此外，其真正目的还在于保护公共利益，使公众避免花费昂贵的医疗服务费用。然而，并不是所有基因治疗相关的发明都被EPC排斥在专利保护范围之外。EPC为用于基因治疗方法的产品，特别是物质或其化学成分提供专利权保护，这些产品的新颖性可参照EPC第54(5)条规定确定。即使这些物质或化学成分以前就被人知晓，但只要作为一种治疗、手术或者诊断的方法第一次被发现，仍然可以被授予专利。

例如，在ADA-SCID基因治疗中，导入含有缺陷基因正确拷贝数的病毒颗粒到体内的治疗方法并不能被授予专利，但治疗过程中用的这种遗传学已发生改变的病毒可以被授予专利，这个病毒将被授予治疗ADA-SCID医学使用的专利保护，即使它之前已被授予别的非医学使用专利保护。专利法对于技术发展的推动作用不容小觑，生物技术也不例外。作为这个领域的领先者，美国和欧盟都不否认这个观点。根据美国专利法的规定，疾病治疗的方法包括基因治疗，是可以被授予专利保护的。这样势必促进本土对基因治疗的深入研究，最终在这一领域处于垄断地位。关于这一点，对基因治疗专利化保护限制的欧盟也已日益意识到来自美国的竞争压力，并且意识到自身的法律规定已经限制了本土在这一领域的发展，现已采取相关措施逐渐扩大对基因治疗的保护范围。

我国专利法第二十五条明确规定，对“疾病的诊断和治疗方法”不授予专利权。因此，我国对基因治疗本身不应给予专利保护。然而，用于基因治疗的药物或器械等产品，则应该按照现行《专利法实施细则》等法律授予专利保护，以维护发明者的利益和刺激我国基因治疗的研究，从而促进我国基因治疗技术水平的发展。

四、结语

基因治疗范文第4篇

[关键词]基因治疗；载体；病毒；感染；基因表达

[Abstract]Gene therapy is to cure the inherited or acquired diseases through delivering normal genes to targeted cells and replacing the unorderly genes. Viral vectors have different capabilities as gene delivery vehicles for vaccines and immunotherapeutics.The principle is that virus can deliver the gene to other cells by infection. The methods used so far were reviewed in viral systems including retrovirus, adenovirus, adeno-associated virus, herpessimplex virus, α-virus and vaccinia virus.Also, the development of virus vectors for gene therapy was reviewed in this paper.

[Key words]gene therapy; vector; virus; infection; gene expression

基因治疗是当代医学和生物学的一个新的研究领域，始于20世纪80年代。它主要是向靶细胞或组织中引入外源基因DNA或RN段，以纠正或补偿患者基因的缺陷，关闭或抑制异常表达的基因，从而达到治疗疾病的目的。1990年第一次把腺嘌呤脱氨酶（ADA）基因成功导入到人体内的T淋巴细胞中用来治疗ADA基因缺失病，由此标志着人类历史上基因治疗时代的开始。本文主要介绍基因治疗中常用的6种病毒载体的生物学特性。目前，基因治疗已从遗传病扩展到非遗传病领域，例如：传染病，肿瘤，神经系统疾病，免疫缺陷病等。

1逆转录病毒载体

逆转录病毒（retrovirus.RV）为单链RNA病毒，是病毒载体中应用最早，研究成熟，目前被广泛应用的载体。逆转录病毒是基因组为8.5kb的小RNA，进入细胞后，病毒RNA即逆转录为双链DNA，并整合到细胞基因组中。将水泡性口炎病毒糖蛋白（VSV-G）整合于逆转录病毒包膜中能加速各种宿主细胞对其进行膜融合和内吞，具有广泛的宿主范围和更高的转染效率，可高效的转染静止细胞，且能抵抗血清补体灭活的作用[1]。为了提高逆转录病毒感染靶细胞的特异性，降低其潜在的危险性，可以在原来的病毒Env蛋白上接上一段具有特异靶向的多肽，目前应用较多的是单链可变区抗体（acFV）；还可通过插入组织特异启动子实现靶向表达。第三代包装细胞系Ψ-crip和Ψ-cre使载体与包装细胞间至少需要发生四次同源重组才可能产生有复制能力的逆转录病毒，提高了逆转录病毒载体的安全性。逆转录病毒载体有感染效率高、外源基因整合到细胞基因组中、可长期表达而不产生任何有免疫原性的病毒蛋白等优点。但目前，基因转导所用的逆转录病毒载体为野生型逆转录病毒的改构形式，保留感染靶细胞能力而去除复制能力，仍具有一定危险性。

慢病毒（Lentivirus）也属于逆转录病毒家族，是一类很有前途的基因转移载体。它既可以感染分裂细胞又可感染非分裂细胞。该病毒载体能整合入靶细胞基因组、不需要反复转导细胞。最为人们熟知的慢病毒是人免疫缺陷病毒（HIV），复制缺陷型HIV可被用于基因转移。HIV具有简单逆转录病毒的3个基因（gap、pol和env）。此外还有5种辅助蛋白基因（tet、rev、vpr、nef和vif）。以HIV-1为例，其进入细胞需要结合两种细胞表面受体。这种趋化因子受体可能是CCKR4（主要是T细胞表达）或CCKR5（主要是巨噬细胞表达）。利用HIV-1的这一特性可使基因转移具有特殊的靶向[2]。虽然使用缺陷性病毒时靶细胞不表达病毒蛋白，人们对其安全性还存有一定疑虑。所以，科学家们正尝试在不影响病毒功能的前提下尽量删除病毒序列以建立更加安全的慢病毒载体。

2腺病毒载体

腺病毒（Adenovirus.AV）为线性双链DNA无包膜的DNA病毒，最大可携带7.5kb左右的外源基因。它的宿主范围广，均可感染分裂和非分裂细胞。与逆转录病毒家族载体不同，腺病毒基因组不能整合到宿主细胞基因组中，而是以附加体的形式存在，不随宿主细胞分裂而复制，治疗中有时需要反复转导。这一特性对于免疫基因治疗来说是非常有利的，用腺病毒裁体将不会导致象能整合的载体那样使用后出现对免疫系统缠绵持久的刺激。

腺病毒转录单位密集而复杂，重组困难，仅限于特定的区域，一般是在E1、E2A、E3和E4。第一代腺病毒载体通常以转移基因取代E1A和E1B，但是这种载体有明显的缺陷如包装能力较低、细胞毒性较强、易引发免疫反应。近年来，在增大载体容量、降低细胞毒性、减弱宿主兔疫反应等方面的研究有了很大进展，切除了E1和E3的第二代载体，延长了转移基因在体内的表达时间并降低了细胞毒效应[3]。

研究表明，E1区替代型复制缺陷型腺病毒载体Ad5具有感染及表达效率高、遗传毒性低、制备方法相对简单、可获得高滴度（1012pfu/ml）纯化载体等优点。由于重组腺病毒载体不整合入宿主细胞染色体、其DNA以附加体形式存在于染色体以外，表达时间相对短暂，因此是IL-2在肿瘤基因治疗中的适宜载体系统。重组Ad5腺病毒直接注射进入小鼠H22肝癌组织，能有效地进行转染与原位表达，具有明显的抗肿瘤作用。有人观察了携带人野生型P53、GM-CSF和B7-1基因的重组腺病毒载体（BB-102）转染BEL-7402、HLE及HuH-7肝癌细胞后P53基因的表达等情况，发现P53基因能在转染了BB-102的肝癌细胞中高效表达；肝癌细胞生长明显受到抑制；转染BB-102还能诱导肝癌细胞的凋亡。BB-102可能通过其介导P53基因的表达抑制肝癌细胞的增殖，在肿瘤的基因治疗中，选择性复制型腺病毒载体的治疗作用明显高于复制缺陷型腺病毒载体。

虽然重组腺病毒载体应用日益广泛，但有几个主要缺陷仍需改进，腺病毒载体介导的基因表达通常都是短期的；在体内引发强的免疫和炎症反应；单次大剂量应用，会激发抗病毒的中和抗体产生，降低系统应用的效率；特异性较低。若切除了腺病毒的E1、E2和E4基因，能避免其在宿主细胞中表达免疫原性病毒蛋白。Belousova等[4]报道，通过在衣壳上嵌合CD40配体，可以使腺病毒载体高效感染CD40阳性的树突状细胞和肿瘤细胞，这一特点可用于遗传性免疫疾病和肿瘤的基因治疗。Kreppel等[5]构建的高容量腺病毒载体（HC-Ad）可以在大鼠视网膜色素上皮细胞中持续表达6个月，而有人利用神经元特异的强启动子，使重组腺病毒载体在脑海马会中的表达时间可长达9个月。总之，腺病毒由于其本身的生物学特点，有其独特的优势，加强对腺病毒载体的基础研究，一定会促进这一基因转移载体的发展和完善。

3腺相关病毒载体

腺相关病毒（Adeno-associatedVirus.AAV）又称副腺病毒，是一类属微小病毒科。AAV是一种缺陷病毒，不能进行独立复制，只有在辅助病毒，如腺病毒、单纯疮疹病毒、痘苗病毒存在的情况下，才能进行最佳复制，产生新的病毒颗粒，否则只能进行潜伏感染。AAV载体具有安全，宿主范围广，可以长期表达转基因产物的特点，使它在基因治疗领域得到广泛的应用。目前已发现的AAV有8种血清型，各种血清型AAV载体主要区别是衣壳蛋白不同，因此对不同的组织和细胞的转染效率存在差异。目前应用最多的AAV载体是血清型2，即AAV2，其基因组是长4680bp的单链线状DNA，两侧为两个长145bp的回文序列，称反向末端重复序列（invertedterminalrepeat，ITR），呈T形发夹样结构。ITR为病毒DNA复制，包装，“拯救”所必需的唯一顺式作用元件。AAV2进入细胞的过程是由基础受体（硫酸肝素蛋白多糖受体）和辅助受体包括1型成纤维细胞生长因子受体（FGFR21）和整合素αⅤβ5介导产生，其对多种组织细胞（如表面具有硫酸肝素蛋白多糖受体的肌肉、视网膜、肝脏、神经元细胞等）具有较好的转染效率。AAV作为基因治疗载体的优势主要有：（1）AAV是一种人源性的病毒，对人体无致病性，免疫反应轻微；（2）可定点整合至人的19号染色体，并能较稳定的存在，从而避免了其它病毒随机整合可能引起的抑癌基因失活和原癌基因激活的危险；（3）AAV介导的基因转移系统可使外源基因持续稳定表达，并可受到周围基因的调控；（4）AAV的宿主范围很广，包括分裂期和非分裂期的多种细胞；（5）AAV转移系统具有较好的热稳定性和抗酸碱（Ph3.0~9.0）性以及抗有机溶剂处理的特点，便于储存[6]。如Gao[7]等用含有AAV的rep/cap基因盒的质粒感染A549细胞获得K209细胞，代替293细胞，使细胞内rep/cap基因的表达扩增1000倍，增加了rAAV的产量。对不同的细胞，AAV载体的转染效率存在差异。Halbert等[8]报道，AAV-6载体对肺气道上皮细胞的转染率显著大于AAV-2载体，最高可达80%。用rAAV进行基因治疗若有轻度免疫反应，将影响转染效率。人群中约有50%～96%的人血清中带有抗AAV-2的抗体，其中有18%～75%为中性抗体，这些抗体的存在给rAAV的成功转导增加一定的难度。Bartlett等[9]对AAV表面进行化学修饰后，成功地转染了人巨核细胞系。由于存在利用效率低的问题，目前科研工作者进行了大量关于增强AAV基因载体效应的研究，AAV载体在多种组织都进行了成功的转染，如肝、脑、心肌、骨路肌、视网膜和气道上皮等组织，未发现对机体有致病性。

4单纯疱疹病毒载体

单纯疱疹病毒（herpessimplexvirus），（HSV）为双链有包膜的病毒，可感染分裂和非分裂细胞，作为基因治疗载体具有以下优点：（1）容纳外源基因的长度达40～50kb，是目前容量最大的病毒载体；（2）具嗜神经性，可在神经元中建立终生潜伏性感染，非常适用于神经系统疾病如帕金森氏病等；（3）滴度高；（4）可感染分裂期和非分裂期细胞。由于呈潜伏性感染，HSV载体非常适用于需要基因长时间表达的基因治疗，但在介导肿瘤基因治疗等要求基因短暂高水平表达的基因转移是不合适的。此外，HSV的细胞毒性有待进一步研究改善。早期基因（ICP4，ICP22，ICP27）的去除可明显降低HSV载体的毒性，避免引发脑炎的危险[10]。

目前研究较多的是HSV-1载体，主要用于慢性神经系统疾病、恶性神经胶质瘤、骨骼肌细胞及干细胞的基因转移。HSV1716是一个被改造过的异型HSV载体，能长期存在于神经胶质瘤细胞，而具有潜在的杀瘤效应[11]。Goss等[12]用复制缺陷的HSV载体表达神经生长因子以治疗糖尿病所致的神经病变，结果显示能阻止病变的进程。研究还表明干细胞对HSV易感，利用去除早期基因的HSV载体转导猴CD34+细胞，结果显示报告基因表达时间超过3周，说明HSV载体适用于干细胞的基因转移[13]。

5α-病毒载体

α-病毒（α-virus）属于披膜病毒科，宿主范围广泛，可以在哺乳动物和昆虫体内的不同细胞中复制，其病毒感染吸附依赖于敏感细胞表面的受体。其基因组RNA（49SRNA）一方面可以作为mRNA翻译合成非结构蛋白，另一方面又可以作为复制的模板合成负链RNA；反过来负链RNA又是新的病毒基因组RNA和26S亚基因组RNA合成的模板。α-病毒的多个成员已经被作为表达载体，并被引入基因治疗领域，其中最常用的是森林病毒（SemlikiforestVirus，SFV），Sindbin病毒（SindbinVirus，SIV）和委内瑞拉脑炎病毒（Venezuelanequineencephalitisvirus，VEEV）。除了原型病毒之外，其重组形式的病毒也相继出现。α-病毒已经发展成3种不同类型的载体：（1）复制缺陷型载体：通过将26S亚基因组MA和mPsRNA分割开来，将它们以cDNA的形式分别构成两个质粒（辅助质粒和表达质粒）。在mPscDNA下游插入外源基因，从而实现外源基因同mPs基因同转录和同复制。（2）复制型载体：在全长基因组之外还含有第2个亚基因组启动子，感染细胞后会引起病毒的复制。（3）分层DNA载体（IayeredDNA-vector）：不含结构蛋白基因，但在复制子cDNA上游引入Ⅱ型RNA聚合酶盒以启动复制子cDNA的转录，然后复制子才能发挥自己的作用，带动外源基因的表达。目前α-病毒在肿瘤治疗得到广泛应用，α-病毒能感染很多不同的肿瘤细胞系，重组病毒在感染的细胞中可以诱导明显的细胞凋亡[14]。同其他病毒载体相比，α-病毒是这个领域的一个新成员。具有比其它病毒制备方便、安全性高的优点[15]。当然在应用上它也不可避免的存在许多不足，如何提高它的利用率也是目前研究的一大热点。

6痘病毒载体

痘病毒（VacciniaVirus.VV）是双链DNA病毒，可感染分裂和未分裂细胞。它的基因组可承载25kb的转基因序列。痘病毒作为重组疫苗已获得巨大成功，临床前研究中，它又成功地实现了体内抗癌的细胞因子基因传递。单一痘病毒载体同时传递IL-2和IL-12并与肿瘤抗原合用，抗肿瘤效果和存活率都显著提高。疫苗病毒载体使用历史长、毒性小、外源DNA装载量大，是极好的基因传递载体。

7结语

目前而言，病毒载体系统虽然在基因治疗中占有绝对优势，作用不可替代，但仍然存在着一系列潜在问题：可能因随机插入而引起基因失活、重组；癌基因激活；野生型病毒生成；外源基因的装载能力不大，特异性和靶向性不强；有的甚至对机体有免疫原性等。随着研究的深入，病毒载体不断得以完善改进，更多安全、高效的新型病毒载体将源源不绝出现，使基因治疗这一全新的疾病治疗手段在很大程度上改变人类疾病治疗的历史进程，治愈人类目前难以治愈的疾病。

8展望

基因治疗病毒载体的研究已取得了较大进展，数个病毒载体可实现体内转基因的长时间表达，但病毒载体的安全性问题还有待进一步的研究解决，安全性和靶向性一直是人们研究的热点。研究表明通过使用组织特异性启动子或多聚物和脂质体的修饰，可提高基因转移的靶向性，且多聚物和脂质体的修饰还可减轻免疫反应，有利于载体的重复应用。载体中去除不必要的病毒基因，可明显减轻细胞毒性和免疫原性，还可避免产生可复制的病毒颗粒和人体感染病毒的危险。自我灭活或自我破坏病毒载体的构建也能提高病毒载体的安全性。总之，随着基础医学和分子病毒学的发展，人们对病毒载体的进一步改造完善，将使其在基因治疗中继续发挥着重要的作用。

参考文献：

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基因治疗范文第5篇

皮肤的衰老是由遗传基因DNA决定的

脱氧核酸的功能片段就是基因，由基因所传递的各类程序是人类衰老和寿命长短的物质基础。这种物质基础是在生物进化中形成的，对每个个体来说，是生来注定的。但是，外部环境又会使遗传基因产生一定的变化，这就是变异的一面。

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