生物化学与分子生物学：第22章 基因诊断与基因治疗

基因诊断与基因治疗GeneticDiagnosisandGeneTherapy

第22章基因变异的致病类型内源基因的变异：

基因结构突变基因表达异常外源基因的入侵一、基因诊断的概念和特点

(一)概念*：

利用现代分子生物学和分子遗传学的技术方法，直接检测基因结构及其表达水平是否正常，从而对疾病作出诊断的方法。

(二)特点*：针对性强特异性高灵敏度高实用性强，诊断范围广二、基因诊断常用技术方法

1.核酸分子杂交技术

2.聚合酶链反应（PCR）技术

3.限制性酶切分析

4.SSCP（单链构象多态性分析)5.生物芯片

6.基因测序核酸分子杂交（固相杂交）操作程序制备待测核酸样品分离、变性、转移、固化DNA片段杂交加入标记核酸探针检测杂交信号标记核酸探针预杂交制备核酸探针漂洗去除未参与杂交的标记探针PCR反应循环72℃94℃55℃PCR循环变性退火延伸三、基因治疗概念

狭义概念

将具有正常功能的基因置换或增补患者体内有缺陷的基因，从而达到治疗疾病的目的。

广义概念

将某种遗传物质转移到患者细胞内，使其在体内发挥作用，最终达到治疗疾病的目的。

（一）基因矫正（genecorrection）

对于致病基因中的异常碱基进行精确修复，使其恢复正常功能；

（二）基因置换（genereplacement）

用正常基因在原位替换致病基因，使细胞DNA完全恢复正常状态；

四、基因治疗的策略*

（三）基因增补（geneaugmentation）

将正常基因导入患者体细胞内，使其整合到染色体中一起表达，以补偿缺陷基因的功能，但致病基因未去除。（四）基因失活（geneinactivation）：

指将特定的反义核酸导入细胞，通过碱基互补作用与mRNA结合，阻断细胞中基因的异常表达，以抗肿瘤、抗病毒。（五）“自杀基因”的应用

自杀基因这种基因导入受体细胞后可产生一种酶，它可将原无细胞毒性或低毒药物前体转化为细胞毒物质，将受体细胞杀死，这种基因被称为“自杀基因”。

自杀基因导入肿瘤细胞后，可将肿瘤细胞杀死。但对正常细胞则无伤害作用。

自杀基因+病毒载体

重组载体

药物前体：无毒Gene→酶→↓

药物复合物：有毒

肿瘤细胞死亡转染（六）免疫基因治疗

将某些细胞因子（IL-2、GM-CSF等）基因导入肿瘤患者体内，以增强患者的抵抗力。（七）耐药基因治疗

在肿瘤化疗过程中，把产生抗药物毒性的基因导入患者体内，从而使患者能耐受更大剂量的化疗。例：细胞因子基因治疗和肿瘤坏死因子基因治疗

①IL-2Gene②TNF-Gene（白介2）

（肿瘤坏死因子）

逆转录病毒载体

导入

TIL（体外培养的自体细胞）

回植患者体内

TIL进入自体肿瘤部位，提高细胞因子杀伤肿瘤细胞的作用。肿瘤浸润淋巴细胞

五、基因治疗的基本条件

1、合适的治疗基因

2、有效的转移途径

3、适当的表达调控

4、安全、无毒副作用六、基因治疗的种类*（一）按靶细胞分

生殖细胞的基因治疗

体细胞的基因治疗*（二）按转移途径分

直接体内疗法（invivo)

间接体内疗法(exvivo)*

invivo：将治疗基因装配于特定的载体直接导入体内。特点：程序简单、易操作；疗效短、安全性差，有免疫排斥。

exvivo：将含有治疗基因的载体在体外导入人体细胞，经体外筛选、扩增后回输体内。特点：安全、稳定，操作繁杂，临床推广有难度。

间接体内疗法的操作流程*

治疗基因+载体获取靶细胞

重组载体体外培养

重组载体导入靶细胞

筛选扩增

回输体内

七、基因治疗有待解决的问题

1、难以获得真正有治疗作用的基因。

2、外源基因的表达难以在体内精确调控。

3、体细胞经体外培养后，其生物学特性会有改变。