肿瘤病理生物学：基因靶向治疗课件

1、肿瘤的基因治疗和靶向治疗肿瘤的基因治疗和靶向治疗简介肿瘤是基因病，基因结构及基因表达调控的异常是肿瘤发生发展的重要原因简介肿瘤是基因病，基因结构及基因表达调控的异常是肿瘤发生发展简介基因治疗：在活体导入特定的遗传物质至特异性的靶细胞，改变该靶细胞的表型，或从基因水平替代、阻抑、控制或攻击细胞中有缺陷或有害的基因，以达到预防疾病或改变某一特定疾病状态的目的针对疾病的根源异常的基因本身 作用对象体细胞、生殖细胞简介基因治疗：在活体导入特定的遗传物质至特异性的靶细胞，改变简介靶向治疗：封闭肿瘤发展过程中的关键分子和纠正其病理过程以肿瘤细胞膜上或细胞内特异性表达或高表达的分子为作用靶点，更特异性地阻断

2、细胞生长、转移或诱导其凋亡降低了对正常细胞的杀伤作用，毒副作用较少 简介靶向治疗：封闭肿瘤发展过程中的关键分子和纠正其病理过程肿瘤治疗战略思想的转变 杀灭控制带瘤生存提高生命质量肿瘤治疗战略思想的转变 杀灭控制带瘤生存第一节 基因治疗与靶向治疗的回顾与现状第一节 基因治疗与靶向治疗的回顾与现状基因治疗1960s 概念提出，针对遗传病1980s 重组逆转录病毒体系建立1989.5 第一个基因治疗方案被批准用于临床（neo-TIL)1990.9 第一例基因治疗（ADA综合征）1991.1 第一例针对恶性肿瘤的基因治疗 TNF-TIL-治疗黑色素瘤1995年 rAd-p53被批准进入临床试验基因治疗

3、1960s 概念提出，针对遗传病基因治疗2003年 SFDA：重组人p53腺病毒注射液(今又生)2005年 SFDA：重组人血管内皮抑制素(恩度) 重组人5型腺病毒注射液(安柯瑞)2007年 菲律宾：载基因纳米粒注射剂Rexin-G2015年 FDA：T-Vec(talimogene laherparepvec) 治疗复发性黑色素瘤2017年 FDA：CAR-T(chimeric antigen receptor)治疗B细胞型ALL基因治疗2003年 SFDA：重组人p53腺病毒注射液(今又全球已开展1400多个基因治疗的临床试验，涉及基因100个，中国：30余个最具发展前景的肿瘤治疗手段之一

4、大多处在一期和二期， 均没有稳定的疗效和 完全的安全性基因治疗全球已开展1400多个基因治疗的临床试验，涉及基因100个靶向治疗1980s MDR靶向性药物出现1997.11 FDA批准利妥昔单抗上市NHL2016:9种(+4拓展)2017:14种靶向治疗1980s MDR靶向性药物出现2016:9种(+靶向治疗截至目前，FDA批准用于临床的抗肿瘤分子靶向药物已超过90种（SFDA：20余种）包括抗体/融合蛋白药物及小分子化合物2017年平均每个月就有2种新药获批，其中免疫治疗药物独占鳌头。副作用小，针对性强，改善患者生存质量，显示出了良好的抗肿瘤作用价格昂贵，目前大多数仍只作为二线或三线用药

5、靶向治疗截至目前，FDA批准用于临床的抗肿瘤分子靶向药物已超第二节 基因治疗的策略与方法第二节 基因治疗的策略与方法一、基因治疗的基本策略基因置换 gene replacement基因修复 gene correction基因替代 gene substitution基因失活 gene inactivation免疫调节 immunological regulation其它：一、基因治疗的基本策略基因置换 gene replaceme一、基因治疗的基本策略基因工程细胞置入法in vitro基因直接导入法in vivo 利用载体，将基因直接导入病人靶细胞取出目的细胞基因转移修正选择和培养移植回患者体内

6、CAR-T今又生Rexin-GT-Vec一、基因治疗的基本策略基因工程细胞置入法in vitro基因二、基因导入方法的研究进展载体vector：基因治疗中将基因导入细胞内的运载工具。理想载体的特点：非侵袭性的给药方式作用靶点包括原发灶和转移病灶肿瘤特异性、时间可调控性、持续表达容量大、稳定、易于大量生产生物安全性好二、基因导入方法的研究进展载体vector：基因治疗中将基因（一）非病毒导入法特点：低毒安全 能够携带大量DNA分子 容易大批量生产 费用低廉 但转染效率低方法：裸DNA注射法 约占14% 直接注射 电穿孔技术 基因枪（一）非病毒导入法特点：低毒安全 能够携带大量DNA分子 容（一）

7、非病毒导入法脂质体liposome 无免疫原性，无炎症反应 脂质复合物：改变脂质的化学结构及配体修饰等方法优化性能，提高靶向性和转染效率，满足治疗需要（一）非病毒导入法脂质体liposome（一）非病毒导入法阳离子多聚体 通过静电作用结合DNA和细胞膜，易合成、无免疫原性、结合紧密 电荷相关毒性，转染率低4. 纳米粒 d100nm的微粒 靶向输送、控制释放、保护和稳定输送物质，无明显细胞毒性（一）非病毒导入法阳离子多聚体（一）非病毒导入法细菌载体 梭状芽胞杆菌、伤寒沙门菌、分枝杆菌、无芽孢厌氧菌、双歧杆菌等，经减毒处理，选择性在肿瘤组织中生长繁殖5. 受体介导 将靶配体、聚合物和磷脂有机结合形

8、成复合载体，通过配体与特定细胞表面受体的结合，实现受体介导的内吞作用，提高转染率及靶向性。 组织针对性强，特异性高。（一）非病毒导入法细菌载体（二）病毒载体导入法逆转录病毒载体（Retrovirus，RV）逆转录病毒:正链RNAv 随机整合 长期存在复制缺陷型病毒:用作基因治疗的载体上的三个包装信号基因被目的基因所取代，故不能在细胞内自主复制，但仍具有转染细胞的能力野生型病毒感染细胞称之为“感染”复制缺陷病毒转染细胞称之为“转染”（二）病毒载体导入法逆转录病毒载体（Retrovirus，R肿瘤病理生物学：基因靶向治疗课件肿瘤病理生物学：基因靶向治疗课件（二）病毒载体导入法腺病毒载体（Adeno

9、virus，AV）腺病毒：双链DNAv 自主复制 不整合不致瘤无病毒载体：去除了全部病毒基因 微型腺病毒载体：去除大部分病毒基因、仅保留LTR和包装信号序列 （二）病毒载体导入法腺病毒载体（Adenovirus，AV）（二）病毒载体导入法腺相关病毒(AAV)艾滋病毒(HIV)-慢病毒EB病毒乙型肝炎病毒(HBV)流感病毒猴病毒40(SV40)人类巨细胞病毒(hCMV)单纯疱疹病毒(HSV)狂犬病假狂犬病病毒改造溶瘤病毒 （二）病毒载体导入法腺相关病毒(AAV)单纯疱疹病毒(HSV肿瘤病理生物学：基因靶向治疗课件几类主要病毒载体的特点及局限性 病毒 优点 缺点 RV感染谱广 感染率高 稳定表达

10、毒性小 容量约10kb 滴度低 只感染分裂期细胞 随机整合 生物安全性不足 可被补体降解 AV滴度高 可瞬时高表达 不整合 不致瘤 可感染非分裂期细胞 容量约7-8kb 易诱发炎症或毒性反应 能被抗体中和 不能长期稳定表达 基因组结构复杂AAV 基因组小 无致病性 免疫原性弱 能感染非分裂期细胞 定点整合 容量小 约4kb 需AV或HSV协助包装 重组后往往失去定点整合特性HSV 滴度高 容量大 可达30kb 能感染非分裂期细胞 向神经性 可致细胞裂解可引起潜伏感染 细胞毒性免疫反应 基因组结构复杂HIV等 滴度高 宿主广 稳定表达 可感染非分裂期细胞 容量约10kb可致细胞功能失调 可致HI

11、V-1阳性 随机整合 生物安全性不足几类主要病毒载体的特点及局限性 病毒 优点 缺点 RV感染谱反义核酸技术反义DNA抑制或封闭靶基因的表达反义RNA阻止mRNA翻译 加速mRNA降解AS-ODN人工合成并经化学修饰的寡核苷酸片段，通过特定序列与靶mRNA结合，干扰致病蛋白产生，选择性高、副作用低三、基因失活方法的研究进展反义核酸技术三、基因失活方法的研究进展核酶与脱氧核酶技术 Ribozymes: 具有酶活性的RNA分子，可序列特异性切割靶RNA 稳定、可重复使用；分子量大，难入细胞 DNAzyme: 具有催化功能的单链DNA分子,又称酶性DNA 稳定 高效 分子量小三、基因失活方法的研究进

12、展核酶与脱氧核酶技术 三、基因失活方法的研究进展RNA干扰技术转录后基因沉默技术序列特异性高稳定性可传播和可遗传性高效性浓度依赖性 三、基因失活方法的研究进展RNA干扰技术三、基因失活方法的研究进展细胞内抗体技术 用基因重组技术在非淋巴细胞内表达有生物活性的抗体，对抗体分子进行适当修饰，使之定向分布于胞核、浆或某些细胞器中，特异性干扰或阻断分布于该部位的某些靶分子的活性或加工、分泌过程，引起细胞的一系列生物过程发生改变，从而发挥其生物学功能三、基因失活方法的研究进展细胞内抗体技术 三、基因失活方法的研究进展第三节 肿瘤基因治疗的靶基因的研究进展第三节 肿瘤基因治疗的靶基因的研究进展一、肿瘤的免

13、疫基因治疗定义： 应用基因转移技术将MHC、共刺激分子、细胞因子及受体、肿瘤抗原、病毒抗原等外源基因导入人体，提高机体的抗肿瘤免疫反应，抑制和杀伤肿瘤细胞的基因治疗方法一、肿瘤的免疫基因治疗定义：一、肿瘤的免疫基因治疗治疗措施将细胞因子基因转染肿瘤细胞或免疫效应细胞，增强抗肿瘤免疫反应；将肿瘤抗原、MHC或共刺激分子等转染肿瘤细胞或APC等，提高肿瘤的免疫原性，刺激机体产生抗肿瘤免疫反应转染反义基因阻止免疫抑制因子的产生。一、肿瘤的免疫基因治疗治疗措施肿瘤的免疫基因治疗示意图肿瘤的免疫基因治疗示意图二、导入抑癌基因的基因治疗用具有正常功能的野生型抑癌基因转染肿瘤细胞，重建失活的抑癌基因功能，恢

14、复细胞正常生长表型，或诱导细胞凋亡，从而控制肿瘤细胞 异常生长二、导入抑癌基因的基因治疗用具有正常功能的野生型抑癌基因转染二、导入抑癌基因的基因治疗二、导入抑癌基因的基因治疗三、阻止癌基因过表达的基因治疗采用反义核酸、核酶、RNA干扰等技术，特异性地在转录系统的不同水平发挥作用抑制或关闭癌基因的表达，从而达到治疗肿瘤的目的靶基因如c-myc, N-ras, c-fos, IGF-IR, IGF-IIR, NF-B, c-met, Survivin, Telomerase, Stathmin三、阻止癌基因过表达的基因治疗采用反义核酸、核酶、RNA干扰“饿死疗法”多以VEGF信号转导通路为靶点 四

15、、抗血管生成的基因治疗“饿死疗法”四、抗血管生成的基因治疗五、自杀基因诱导细胞毒性的基因治疗自杀基因：来自病毒或细菌、表达特殊酶类的基因，可将原先对哺乳动物细胞无毒的或毒性极低的前体药转换成毒性产物而致细胞死亡HSV-TKGCV与CD5-FC 自杀基因系统旁观者效应：自杀基因不仅引起转导细胞“自杀”，还可以杀伤邻近未导入基因的细胞，扩大杀伤效应五、自杀基因诱导细胞毒性的基因治疗自杀基因：来自病毒或细菌、六、导入多药耐药基因的修饰基因治疗利用基因技术对正常细胞进行修饰 ，使其对化疗药物耐受力增强如： MDR/GM-CSF导入造血干细胞六、导入多药耐药基因的修饰基因治疗利用基因技术对正常细胞进行第

16、四节 肿瘤分子靶向治疗的策略与方法第四节 肿瘤分子靶向治疗的策略与方法分子靶向药与传统化疗药的比较 传统化疗药 分子靶向药 作用靶点 DNA RNA 蛋白质 特定蛋白分子 核苷酸片段选择特异性 差 强 治疗效果 差别很大 效果明显 不良反应 消化 造血系统 少有 但有独特反应 分子靶向药与传统化疗药的比较 传统化疗药 分子靶向药 作用靶靶向治疗的策略精准医疗寻找分子靶标筛选靶向药物个体化综合治疗疗效评价与预后判断调整治疗方案靶向病理诊断靶向治疗的策略精准医疗寻找分子靶标筛选靶向药物个体化综合治靶向病理诊断的意义及方法免疫组化法：阳性结果的判断与分级靶向病理诊断的意义及方法免疫组化法：阳性结果的

17、判断与分级靶向病理诊断的意义及方法FISH法：红色hHer-2 绿色CSP17 CISH法:棕黄色颗粒增多显示基因扩增靶向病理诊断的意义及方法FISH法：红色hHer-2CIS靶向病理诊断的意义及方法PCR测序高通量基因测序靶向病理诊断的意义及方法PCR测序高通量基因测序第五节 肿瘤靶向药物治疗研究进展第五节 肿瘤靶向药物治疗研究进展理想的靶向治疗药物高特异性高亲合力高通透性高稳定性生物同源性 理想的靶向治疗药物高特异性一、单克隆抗体/单抗偶联物生长因子受体如Her-2受体在部分乳腺癌细胞高表达，与生长因子结合向细胞内传递生长信号，刺激肿瘤细胞过度生长。阻断该受体可抑制肿瘤细胞生长。药物靶点：

18、VEGFR、Her-2、Her-1、CD20、CD52代表药物：安维汀、赫赛汀、爱必妥、美罗华等Venclexta 一、单克隆抗体/单抗偶联物生长因子受体Venclexta 一、单克隆抗体/单抗偶联物免疫检验点如CTLA4在CD4+和CD8+的T细胞表达，PD-1在T细胞和B细胞表达，两者都可以阻止T细胞的活化。通过阻断该通路可以激活T细胞，杀死肿瘤细胞。药物靶点：CTLA4-Fc、PD-1、PD-L1等代表药物：Yervoy、Keytruda、Opdivo、Tecentriq一、单克隆抗体/单抗偶联物免疫检验点一、单克隆抗体/单抗偶联物靶点药物名商品名治疗范围CD20Rituximab利妥昔

19、单抗Ofatumumab奥法木单抗Obimutuzumab美罗华ArzerraGazyvaB-NHL/CLLCD52Alemtuzumab阿仑单抗CampathT-NHL/CLLHer-1Cetuximab西妥昔单抗爱必妥结肠癌/头颈肿瘤Panitumumab帕尼单抗Vectibix结直肠癌Her-2Trastuzumub曲妥珠单抗赫赛汀乳腺癌Pertuzumab帕妥珠单抗Perjeta 乳腺癌一、单克隆抗体/单抗偶联物靶点药物名商品名治疗范围CD20R靶点药物名商品名治疗范围VEGFRBevacizumaba贝伐单抗安维汀结直肠/肺/肾/癌胶质母细胞瘤VEGFR2Ramucirumab雷莫芦

20、单抗Gyramza胃癌/胃食管腺癌重组VEGFR融合蛋白Ziv-afliberceptZaltrap结直肠癌PD-1PembrolizumabNivolumab KeytrudaOpdivo恶性黑色素瘤/非小细胞肺癌/肾癌PD-L1Atezolizumab Tecentriq膀胱癌CTLA-4Ipilimumab伊匹单抗Yervoy恶性黑色素瘤一、单克隆抗体/单抗偶联物靶点药物名商品名治疗范围VEGFRBevacizumaba贝二、针对信号转导通路的靶向小分子化合物二、针对信号转导通路的靶向小分子化合物靶点药物名商品名治疗范围Bcr-Abl/CD117Imatanib伊马替尼Dasatinib

21、达沙替尼格列卫施达赛CML/GISTPh CML/Ph ALLEGFR受体酪氨酸激酶Gefitinib吉非替尼Erlotinib厄洛替尼Lapatinib拉帕替尼Afatinib阿法替尼易瑞沙特罗凯泰立沙gilotrif NSCLC转移性乳腺癌ALK激酶Crizotinib克唑替尼Ceritinib色瑞替尼赛可瑞Zykadia NSCLC二、针对信号转导通路的靶向小分子化合物靶点药物名商品名治疗范围Bcr-AblImatanib伊马替靶点药物名商品名治疗范围Raf/MEK激酶Vemurafenib威罗非尼Dabrafenib达拉非尼Trametinib曲美替尼Zelboraf tafinlar

22、 mekinist 黑色素瘤mTORTemsirdimus坦罗莫斯Torisel 肾癌mTORC1Everolimus依维莫司飞尼妥肾/乳腺癌/胰NETSmoVismodegiberivedge 基底细胞癌二、针对信号转导通路的靶向小分子化合物靶点药物名商品名治疗范围Raf/MEKVemurafenib三、多靶点抗肿瘤药物三、多靶点抗肿瘤药物三、多靶点抗肿瘤药物靶点药物名(商品名)治疗范围Craf/Braf/kit/Flt3/VEGFR2,3/PDGFRSorafenib索拉非尼(多吉美）肾/肝/甲状腺癌BEGFR1-3/kit/ Flt3/ CSF-1R/RETSunitinib舒尼替尼(索坦)肾癌/GIST/胰NETVEGFR1-3/PDGFR,/c-kitPazopanib帕唑帕尼(Votrient)肾癌/软组织肉瘤VEGFR1-3/PDGFR /c-kitAxitinib阿西替尼(