遗传病的治疗2013中医课件

1、遗传病的治疗2013中医1 第第1818章章 遗传病的治疗遗传病的治疗 Chapter 18 treatment of hereditary disease 遗传病的治疗2013中医2 教学要求教学要求 v 1掌握：掌握：遗传病治疗的基本方法遗传病治疗的基本方法；基因治疗的基因治疗的 基本概念、策略、途径和方法基本概念、策略、途径和方法。饮食治疗、药物饮食治疗、药物 治疗的一般原则。治疗的一般原则。 v 2了解：遗传病的手术治疗、药物治疗；基因了解：遗传病的手术治疗、药物治疗；基因 治疗目前存在的问题和基因治疗的临床应用。治疗目前存在的问题和基因治疗的临床应用。 遗传病的治疗2013中医3 手

2、术治疗手术治疗 药物治疗药物治疗 饮食治疗饮食治疗 基因治疗基因治疗 遗传病的治疗2013中医4 第第1 1节节 手术治疗手术治疗 遗传病的治疗2013中医5 v 遗传病组织器官已出现损伤，用外科手术对病损遗传病组织器官已出现损伤，用外科手术对病损 器官进行修复、切除或组织器官移植，可以有效器官进行修复、切除或组织器官移植，可以有效 改善某些症状。改善某些症状。 v 一、手术修复一、手术修复 v 二、手术去除二、手术去除 v 三、组织器官移植三、组织器官移植 遗传病的治疗2013中医6 WilsonWilson病致病机制病致病机制p104p104 铜铜 铜蓝蛋白铜蓝蛋白 P P型铜转运型铜转运

3、ATPATP酶酶 从胆汁从胆汁排出排出 储存于储存于血浆、组织血浆、组织 铜肝细胞聚集铜肝细胞聚集 铜入血，沉积于脑、肾、铜入血，沉积于脑、肾、 角膜等组织致病角膜等组织致病 肝细胞坏死肝细胞坏死 遗传病的治疗2013中医7 第第2 2节节 药物治疗药物治疗 遗传病的治疗2013中医8 v 对症治疗对症治疗 v 原则：补其所缺、去其所余原则：补其所缺、去其所余 v 1 1、补其所缺（补充疗法）、补其所缺（补充疗法） v 针对病因，补充其所缺乏的物质。针对病因，补充其所缺乏的物质。 v 如：补充代谢物、辅助因子、激素、酶等。如：补充代谢物、辅助因子、激素、酶等。 遗传病的治疗2013中医9 v

4、甲型血友病甲型血友病抗血友病球蛋白抗血友病球蛋白 v 垂体性侏儒症者垂体性侏儒症者生长激素生长激素 v 家族性甲状腺肿家族性甲状腺肿甲状腺制剂甲状腺制剂 v 免疫缺陷病人免疫缺陷病人免疫球蛋白免疫球蛋白 v 先天性睾丸发育不全先天性睾丸发育不全睾酮睾酮 v 先天性性腺不全患者先天性性腺不全患者雌激素雌激素 遗传病的治疗2013中医10 v 对症治疗对症治疗 v 原则：补其所缺、去其所余原则：补其所缺、去其所余 v 1 1、补其所缺（补充疗法）、补其所缺（补充疗法） v 针对病因，补充其所缺乏的物质。针对病因，补充其所缺乏的物质。 v 如：补充代谢物、辅助因子、激素、酶等。如：补充代谢物、辅助因

5、子、激素、酶等。 v 2 2、去其所余（排除疗法）、去其所余（排除疗法） v 针对病因，排除其所堆积的物质。针对病因，排除其所堆积的物质。 遗传病的治疗2013中医11 v 用理化方法将多余物质清除或排除：用理化方法将多余物质清除或排除： v 如：用青霉胺或锌剂加速铜离子的清除来改善肝豆状如：用青霉胺或锌剂加速铜离子的清除来改善肝豆状 核变性的症状；血浆置换和血浆过滤治疗家族性高胆核变性的症状；血浆置换和血浆过滤治疗家族性高胆 固醇血症。固醇血症。 v 用代谢抑制剂降低代谢缺陷病的代谢率：用代谢抑制剂降低代谢缺陷病的代谢率： v 如：别嘌呤醇可抑制黄嘌呤氧化酶，减少尿酸形成，如：别嘌呤醇可抑制

6、黄嘌呤氧化酶，减少尿酸形成， 治疗原发性痛风和自毁容貌综合征。治疗原发性痛风和自毁容貌综合征。 v 减少对所忌物质的吸收：减少对所忌物质的吸收： v 如：苯酮尿症患者口服苯丙氨酸氨酶胶囊，使苯丙氨如：苯酮尿症患者口服苯丙氨酸氨酶胶囊，使苯丙氨 酸转化成苯丙烯酸而减少吸收。酸转化成苯丙烯酸而减少吸收。 遗传病的治疗2013中医12 第第3 3节节 饮食治疗饮食治疗 遗传病的治疗2013中医13 一、饮食控制的一般原则一、饮食控制的一般原则 v 禁其所忌禁其所忌 （1）制定特殊食谱）制定特殊食谱 v 半乳糖血症患儿（避免乳类食品的摄入）半乳糖血症患儿（避免乳类食品的摄入） v 家庭性高胆固醇血症患

7、者（低胆固醇饮食治疗）家庭性高胆固醇血症患者（低胆固醇饮食治疗） v 苯丙酮尿症患儿（低苯丙氨酸奶粉及饮食）苯丙酮尿症患儿（低苯丙氨酸奶粉及饮食） （2）减少患者对所忌物质的吸收）减少患者对所忌物质的吸收 v 家族性高胆固醇血症患者（服用糠麸）家族性高胆固醇血症患者（服用糠麸） 遗传病的治疗2013中医14 二、把握时机二、把握时机 v （一）饮食治疗越早越好（一）饮食治疗越早越好 v 应尽量在损害发生前进行治疗。应尽量在损害发生前进行治疗。 v （二）饮食治疗适应病情（二）饮食治疗适应病情 v 饮食治疗应随病情的发展而有所改变以有效的控饮食治疗应随病情的发展而有所改变以有效的控 制疾病。制疾

8、病。 遗传病的治疗2013中医15 第第4 4节节 基因治疗基因治疗 遗传病的治疗2013中医16 v 基因治疗（基因治疗（gene therapygene therapy）：）：是运用是运用DNADNA重组技术重组技术 修复患者细胞中有缺陷的基因，使细胞恢复正常修复患者细胞中有缺陷的基因，使细胞恢复正常 功能而达到治疗遗传病的目的。功能而达到治疗遗传病的目的。 遗传病的治疗2013中医17 一、基因治疗的策略和途径一、基因治疗的策略和途径 v （一）基因治疗的策略（一）基因治疗的策略 2 基因基因 置换置换 3 基因基因 增补增补 4 基因基因 干预干预 1 基因基因 修正修正 遗传病的治疗

9、2013中医18 一、基因治疗的策略和途径一、基因治疗的策略和途径 v （二）基因治疗的途径（二）基因治疗的途径 1 生殖细胞生殖细胞 基因治疗基因治疗 2 体细胞体细胞 基因治疗基因治疗 遗传病的治疗2013中医19 二、基因治疗的方法二、基因治疗的方法 v 直接体内疗法：直接体内疗法：将目的基因直接导入体内有关的将目的基因直接导入体内有关的 组织或器官，使其进入相应的细胞并进行表达。组织或器官，使其进入相应的细胞并进行表达。 （未广泛运用）（未广泛运用） v 间接体内疗法：间接体内疗法：将目的基因导入合适的靶细胞，将目的基因导入合适的靶细胞， 经过筛选并增殖，回输给患者，使该基因在患者经过

10、筛选并增殖，回输给患者，使该基因在患者 体内有效表达相应产物。（常用方式）体内有效表达相应产物。（常用方式） 遗传病的治疗2013中医20 间接体内疗法的基本过程间接体内疗法的基本过程 （一）克隆正常基因（一）克隆正常基因 （二）靶细胞的选择（二）靶细胞的选择 （三）目的基因的转移（三）目的基因的转移 （四）基因转染细胞的筛选（四）基因转染细胞的筛选 （五）基因转染细胞的鉴定（五）基因转染细胞的鉴定 （六）回输体内（六）回输体内 遗传病的治疗2013中医21 （一）克隆正常基因（一）克隆正常基因 遗传病的治疗2013中医22 v 靶细胞（靶细胞（target celltarget cell）是

11、指接受转移基因的体细胞。是指接受转移基因的体细胞。 v 靶细胞应满足下列靶细胞应满足下列条件条件： v 易于取材；易于取材； v 具有增殖优势，生命周期长，便于体外培养；具有增殖优势，生命周期长，便于体外培养； v 便于进行遗传技术操作，易受外源便于进行遗传技术操作，易受外源DNADNA转化；转化； v 安全回输；安全回输； v 靶向性。靶向性。 v 目前使用得较多的是造血干细胞、皮肤成纤维细胞、肝细胞、血目前使用得较多的是造血干细胞、皮肤成纤维细胞、肝细胞、血 管内皮细胞和肌细胞等。管内皮细胞和肌细胞等。 （二）靶细胞的选择（二）靶细胞的选择 遗传病的治疗2013中医23 基因转移是指将外源

12、基因导入靶细胞内。基因转移是指将外源基因导入靶细胞内。 v 1 1、化学法、化学法 v 应用磷酸钙沉淀法改变细胞膜通透性，以加强细应用磷酸钙沉淀法改变细胞膜通透性，以加强细 胞从培养液中摄取胞从培养液中摄取DNADNA的能力。的能力。 v 转移效率低，成功率约为转移效率低，成功率约为1/101/102 210103 3。 （三）目的基因的转移（三）目的基因的转移 遗传病的治疗2013中医24 v 2 2、物理法、物理法 v （1 1）电穿孔法）电穿孔法 v 借助电流穿击靶细胞膜使其对借助电流穿击靶细胞膜使其对DNADNA通透性增加。通透性增加。 v 有可能使细胞受到损伤。有可能使细胞受到损伤。

13、 v （2 2）显微注射法）显微注射法 v 用显微技术向细胞核内直接注射外源基因。用显微技术向细胞核内直接注射外源基因。 v 主要应用于转基因动物。主要应用于转基因动物。 （三）目的基因的转移（三）目的基因的转移 遗传病的治疗2013中医25 v 2 2、物理法、物理法 v （3 3）微粒子轰击法）微粒子轰击法 v 利用亚微粒钨或金吸附利用亚微粒钨或金吸附DNADNA，包裹形成微粒，利用，包裹形成微粒，利用 基因枪技术使微粒高速进入靶细胞。基因枪技术使微粒高速进入靶细胞。 （三）目的基因的转移（三）目的基因的转移 遗传病的治疗2013中医26 v 2 2、物理法、物理法 v （1 1）化学法）

14、化学法 v （2 2）显微注射法）显微注射法 v （3 3）微粒子轰击法）微粒子轰击法 （三）目的基因的转移（三）目的基因的转移 遗传病的治疗2013中医27 v 3 3、载体介导基因转移、载体介导基因转移 v 载体能将外源基因特异的转移至靶细胞。载体能将外源基因特异的转移至靶细胞。 v 分为：分为： 病毒载体病毒载体非病毒载体非病毒载体 （三）目的基因的转移（三）目的基因的转移 遗传病的治疗2013中医28 v 病毒载体：病毒载体：将将RNARNA和和DNADNA病毒去除致病性基因，同病毒去除致病性基因，同 时具有携带目的基因特性的人工改造病毒。时具有携带目的基因特性的人工改造病毒。 v 病

15、毒介导基因转移病毒介导基因转移(virus mediated gene (virus mediated gene transfer)transfer)是指以病毒为载体，将外源性目的基因是指以病毒为载体，将外源性目的基因 通过基因重组技术，组装到病毒载体上，并使重通过基因重组技术，组装到病毒载体上，并使重 组病毒感染受体宿主细胞，完成基因转移。组病毒感染受体宿主细胞，完成基因转移。 病毒载体病毒载体 遗传病的治疗2013中医29 v 病毒载体：病毒载体：将将RNARNA和和DNADNA病毒去除致病性基因，同病毒去除致病性基因，同 时具有携带目的基因特性的人工改造病毒。时具有携带目的基因特性的人工

16、改造病毒。 病毒载体病毒载体 种类：种类： （1 1）反转录病毒载体）反转录病毒载体 （2）腺）腺 病病 毒毒 （3）腺病毒相关病毒（腺伴随病毒）腺病毒相关病毒（腺伴随病毒） 遗传病的治疗2013中医30 v 病毒载体：病毒载体：将将RNARNA和和DNADNA病毒去除致病性基因，同病毒去除致病性基因，同 时具有携带目的基因特性的人工改造病毒。时具有携带目的基因特性的人工改造病毒。 病毒载体病毒载体 优点：优点： v 转染效率高转染效率高 缺点：缺点： v 存在疫原性、细胞毒作用、携带外源基因的大小受限、存在疫原性、细胞毒作用、携带外源基因的大小受限、 病毒滴度不易提高。病毒滴度不易提高。 遗

17、传病的治疗2013中医31 非病毒载体非病毒载体 缺点缺点： v 转染效率较低转染效率较低 优点：优点： v 安全、制备简单和携带外源基因较大。安全、制备简单和携带外源基因较大。 种类：种类： （1 1）脂质体）脂质体 （2）真核细胞表达质粒载体）真核细胞表达质粒载体 （3）非生物性聚合载体）非生物性聚合载体 （4）人工染色体）人工染色体 遗传病的治疗2013中医32 间接体内疗法间接体内疗法 1、克隆正常基因、克隆正常基因 2、靶细胞的选择、靶细胞的选择 3、目的基因的转移、目的基因的转移 4、基因转染细胞的筛选、基因转染细胞的筛选 5、基因转染细胞的鉴定、基因转染细胞的鉴定 6、回输体内、

18、回输体内 遗传病的治疗2013中医33 四、基因治疗的临床运用四、基因治疗的临床运用 v 1.1.腺苷脱氨酶缺乏严重联合免疫缺陷病腺苷脱氨酶缺乏严重联合免疫缺陷病 （adenosine deaminase-deficient severe combined immunodeficiency ， ADA-SCIDADA-SCID） 遗传病的治疗2013中医34 重症联合免疫缺陷（重症联合免疫缺陷（Severe Severe combined immunodeficiency combined immunodeficiency diseasedisease，简称，简称SCIDSCID），患者），患

19、者 缺乏正常人体免疫功能，其缺乏正常人体免疫功能，其 染色体上编码腺苷脱氨酶（染色体上编码腺苷脱氨酶（ 简称简称ADAADA）的基因发生突变所）的基因发生突变所 致。致。由于由于ADAADA是嘌呤代谢中的是嘌呤代谢中的 一种酶，一种酶，该基因缺陷将导致该基因缺陷将导致 患者身体细胞中脱氧腺苷的患者身体细胞中脱氧腺苷的 累积，累积，达到高浓度时脱氧腺达到高浓度时脱氧腺 苷将对免疫系统细胞（如苷将对免疫系统细胞（如T-T- 细胞和细胞和B-B-细胞）产生毒性。细胞）产生毒性。 Ashanti DiSilva, the first person to be treated by gene thera

20、py. 遗传病的治疗2013中医35 将正常将正常ADAADA基因与基因与反转录病毒反转录病毒载体载体 相连，构建重组病毒表达载体。相连，构建重组病毒表达载体。 从患体体内分离有免疫缺陷的从患体体内分离有免疫缺陷的T T淋淋 巴细胞。巴细胞。 用重组病毒感染体外培养的用重组病毒感染体外培养的T T淋巴淋巴 细胞，使正常细胞，使正常ADAADA基因插入到基因插入到T T淋巴淋巴 细胞基因组中。细胞基因组中。 培养细胞并确认该基因正常表达。培养细胞并确认该基因正常表达。 将含有正常基因的将含有正常基因的T T淋巴细胞回输淋巴细胞回输 到患者的骨髓组织中。经到患者的骨髓组织中。经5-65-6个月个月

21、 治疗，患者体内治疗，患者体内T T淋巴细胞的数量淋巴细胞的数量 恢复到正常水平，体内恢复到正常水平，体内ADAADA酶几乎酶几乎 达到正常水平，免疫功能得到恢复达到正常水平，免疫功能得到恢复 。 1990年，美国第一次对年，美国第一次对SCID病人作基因治疗，其步骤为：病人作基因治疗，其步骤为： 遗传病的治疗2013中医36 四、基因治疗的临床运用四、基因治疗的临床运用 v 2 2、血友病、血友病B B v 血浆中缺乏凝血血浆中缺乏凝血因子所致因子所致 v 我国人体基因治疗第一成功的个例子。我国人体基因治疗第一成功的个例子。 O1991,1991,薛京伦薛京伦 (复旦大学复旦大学) O携带人

22、携带人FF因子因子cDNA cDNA 的的逆逆 转录病毒载体转录病毒载体(HBSF - F)(HBSF - F) O皮肤成纤维细胞皮肤成纤维细胞 OFactor IX: 5% 遗传病的治疗2013中医37 细胞因子细胞因子 19841987年，淋巴激活的杀伤细胞年，淋巴激活的杀伤细胞(LAK) v 3、肿瘤的基因治疗、肿瘤的基因治疗 1986年，肿瘤浸润淋巴细胞年，肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)结合结合IL-2 1991年，肿瘤坏死因子年，肿瘤坏死因子(TNF)治疗黑色素瘤治疗黑色素瘤 四、基因治疗的临床运用四、基因治疗的临床运用 遗传病的治疗2013中医38 细胞因子细胞因子 v 肿瘤的基因治疗

23、肿瘤的基因治疗 四、基因治疗的临床运用四、基因治疗的临床运用 1992年，单纯庖疹病毒（年，单纯庖疹病毒（HSV）-胸腺嘧啶激酶胸腺嘧啶激酶 （TK） 和和 GCV（Ganciclovir药物）药物） “自杀基因自杀基因” 遗传病的治疗2013中医39 细胞因子细胞因子 v 肿瘤的基因治疗肿瘤的基因治疗 四、基因治疗的临床运用四、基因治疗的临床运用 “自杀基因自杀基因” 肿瘤抑制基因肿瘤抑制基因 遗传病的治疗2013中医40 细胞因子细胞因子 v 肿瘤的基因治疗肿瘤的基因治疗 四、基因治疗的临床运用四、基因治疗的临床运用 “自杀基因自杀基因” 肿瘤抑制基因肿瘤抑制基因 应用纳米颗粒传递基因阻断

24、肿瘤新生血管生成应用纳米颗粒传递基因阻断肿瘤新生血管生成 2002 2002年，美国年，美国HoodHood等人应用阳离子纳米颗粒转等人应用阳离子纳米颗粒转 导目的基因，阻断肿瘤组织新生血管生成。导目的基因，阻断肿瘤组织新生血管生成。 遗传病的治疗2013中医41 123 存在的问题存在的问题 导入基导入基 因的持因的持 续表达续表达 导入基导入基 因的高因的高 效表达效表达 安全性安全性 问题问题 遗传病的治疗2013中医42 小小 结结 v 掌握：掌握： v 基因治疗的定义、策略和途径基因治疗的定义、策略和途径 v 基因治疗的基本方法：基因治疗的基本方法： v 克隆正常基因方法、基因转移方

25、法和载体、靶细克隆正常基因方法、基因转移方法和载体、靶细 胞选择。胞选择。 v 药物治疗和饮食治疗的基本原则药物治疗和饮食治疗的基本原则 v 了解：了解： v 目前基因治疗存在的问题目前基因治疗存在的问题 遗传病的治疗2013中医43 复习思考题复习思考题 v 1 1、传统的遗传病治疗包括哪几个方面，各有什么、传统的遗传病治疗包括哪几个方面，各有什么 优缺点？优缺点？ v 2 2、何谓基因治疗？目的基因转移有哪几种方法？、何谓基因治疗？目的基因转移有哪几种方法？ 各有何优缺点？各有何优缺点？ v 3 3、反转录病毒和腺病毒作为基因治疗的载体各有、反转录病毒和腺病毒作为基因治疗的载体各有 何优缺

26、点？何优缺点？ 遗传病的治疗2013中医44 遗传病的治疗2013中医45 唇唇 裂裂 手术前手术前手术后手术后 遗传病的治疗2013中医46 多多 指指 并指合并多指并指合并多指 遗传病的治疗2013中医47 v 基因修正（基因修正（gene correctiongene correction）：）： 指通过特指通过特 定方法，将致病基因的定方法，将致病基因的突变碱基序列纠正突变碱基序列纠正, ,对对 突变突变DNADNA进行进行原位修复原位修复。 v 操作困难。操作困难。 遗传病的治疗2013中医48 v 基因置换：基因置换：在在原位定点导入原位定点导入外源正常基因，外源正常基因，代替代替

27、 突变基因突变基因的的直接直接疗法。疗法。 v 目的：纠正突变基因，进行精确的原位修复而不目的：纠正突变基因，进行精确的原位修复而不 涉及基因组其他任何的改变。涉及基因组其他任何的改变。 v 是是理想的理想的基因治疗基因治疗策略策略，已用于的动物实验，但，已用于的动物实验，但 尚未应用于临床，基因治疗的远期目标。尚未应用于临床，基因治疗的远期目标。 遗传病的治疗2013中医49 v 基因增补（基因添加）：基因增补（基因添加）：非定点导入非定点导入外源正常基因，而外源正常基因，而 没有没有真正真正去除去除或或修复突变基因修复突变基因。 v 外源正常基因导入体内后，可代替突变基因表达具有正常外源正

28、常基因导入体内后，可代替突变基因表达具有正常 功能的蛋白而发挥治疗作用，属于功能的蛋白而发挥治疗作用，属于间接间接治疗。治疗。 v 增：向靶细胞中导入其原本不表达的基因；增：向靶细胞中导入其原本不表达的基因； v 补：导入突变基因的正常基因。补：导入突变基因的正常基因。 v 目前应用最为广泛和深入的一种方法，并已付诸临床实践。目前应用最为广泛和深入的一种方法，并已付诸临床实践。 遗传病的治疗2013中医50 v 基因干预：基因干预：用特定的方式用特定的方式抑制抑制某个基因的某个基因的表达表达或或 破坏破坏某个基因某个基因使之不能表达使之不能表达，以达到治疗疾病的，以达到治疗疾病的 目的。目的。

29、 v 常用方法：常用方法：应用反义核苷酸、核酶或应用反义核苷酸、核酶或RNARNA干扰技术干扰技术 抑制体内过度表达的基因。抑制体内过度表达的基因。 v 靶基因一般都是过度表达的癌基因或是病毒基因。靶基因一般都是过度表达的癌基因或是病毒基因。 遗传病的治疗2013中医51 v 生殖细胞基因治疗生殖细胞基因治疗 (germ cell gene therapy) v 将正常基因转移到患者的精子、卵子或受精卵校将正常基因转移到患者的精子、卵子或受精卵校 正遗传缺陷，使其发育成正常个体。正遗传缺陷，使其发育成正常个体。 v 特点：特点：能将新的正常基因传给下一代，从而使遗能将新的正常基因传给下一代，从

30、而使遗 传病得到根治，有害基因不再在人群中散布。传病得到根治，有害基因不再在人群中散布。 理想，但理想，但 目前尚难在目前尚难在 人类实现。人类实现。 遗传病的治疗2013中医52 v 体细胞基因治疗体细胞基因治疗 (somatic cell gene therapy) v 将基因转移到个体体细胞基因组上的随机座位，将基因转移到个体体细胞基因组上的随机座位， 使该基因有效表达其，达到治疗的目的。使该基因有效表达其，达到治疗的目的。 v 特点：特点：能使患者症状消失或缓解，但有害基因仍能使患者症状消失或缓解，但有害基因仍 能传给后代。能传给后代。 是目前人是目前人 类基因治疗类基因治疗 的基本方

31、案的基本方案 遗传病的治疗2013中医53 v 脂质体法脂质体法 v 用人工脂质体包装外源基因，通过脂质体与靶细胞用人工脂质体包装外源基因，通过脂质体与靶细胞 融合或直接注射到病灶区，将外源基因导入。融合或直接注射到病灶区，将外源基因导入。 v 优点：优点：无毒性和免疫原性，不在体内堆积，大无毒性和免疫原性，不在体内堆积，大 小适合，可适应不同的细胞膜和生理要求。小适合，可适应不同的细胞膜和生理要求。 v 缺点：缺点：转染效率低，瞬时表达。转染效率低，瞬时表达。 遗传病的治疗2013中医54 v 真核细胞表达质粒载体真核细胞表达质粒载体 v 主要用于直接体内治疗，该方法是将目的基因克主要用于直接体内治疗，该方法是将目的基因克 隆到构建好的质粒中去，采用肌肉注射的方法，隆到构建