遗传病的治疗2013中医

第 18章 遗 传 病 的 治 疗 Chapter 18 treatment of hereditary disease 教 学 要 求 v1 掌 握 ： 遗 传 病 治 疗 的 基 本 方 法 ； 基 因 治 疗 的基 本 概 念 、 策 略 、 途 径 和 方 法 。 饮 食 治 疗 、 药 物治 疗 的 一 般 原 则 。v2 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 。 手 术 治 疗 药 物 治 疗 饮 食 治 疗 基 因 治 疗 L o g o 第 1节 手 术 治 疗 v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 效改 善 某 些 症 状 。v一 、 手 术 修 复v二 、 手 术 去 除v三 、 组 织 器 官 移 植 Wilson病 致 病 机 制 p104铜 铜 蓝 蛋 白 P型 铜 转 运 ATP酶 从 胆 汁 排 出 储 存 于 血 浆 、 组 织 铜 肝 细 胞 聚 集 铜 入 血 ， 沉 积 于 脑 、 肾 、角 膜 等 组 织 致 病 肝 细 胞 坏 死 L o g o 第 2节 药 物 治 疗 v对 症 治 疗v原 则 ： 补 其 所 缺 、 去 其 所 余v1、 补 其 所 缺 （ 补 充 疗 法 ）v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 。 v甲 型 血 友 病 抗 血 友 病 球 蛋 白v垂 体 性 侏 儒 症 者 生 长 激 素v家 族 性 甲 状 腺 肿 甲 状 腺 制 剂v免 疫 缺 陷 病 人 免 疫 球 蛋 白v先 天 性 睾 丸 发 育 不 全 睾 酮v先 天 性 性 腺 不 全 患 者 雌 激 素 v对 症 治 疗v原 则 ： 补 其 所 缺 、 去 其 所 余v1、 补 其 所 缺 （ 补 充 疗 法 ）v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 。v2、 去 其 所 余 （ 排 除 疗 法 ）v针 对 病 因 ， 排 除 其 所 堆 积 的 物 质 。 v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 。v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 ，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 ：v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 。 L o g o 第 3节 饮 食 治 疗 一 、 饮 食 控 制 的 一 般 原 则 v禁 其 所 忌（ 1） 制 定 特 殊 食 谱v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 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 ）（ 2） 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 ） 二 、 把 握 时 机 v（ 一 ） 饮 食 治 疗 越 早 越 好v应 尽 量 在 损 害 发 生 前 进 行 治 疗 。v（ 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 控制 疾 病 。 L o g o 第 4节 基 因 治 疗 v基 因 治 疗 （ gene therapy） ： 是 运 用 DNA重 组 技 术修 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 。 一 、 基 因 治 疗 的 策 略 和 途 径v（ 一 ） 基 因 治 疗 的 策 略2基 因置 换 3基 因增 补 4基 因干 预1基 因修 正 一 、 基 因 治 疗 的 策 略 和 途 径v（ 二 ） 基 因 治 疗 的 途 径1生 殖 细 胞基 因 治 疗 2体 细 胞 基 因 治 疗 二 、 基 因 治 疗 的 方 法v直 接 体 内 疗 法 ： 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 。（ 未 广 泛 运 用 ）v间 接 体 内 疗 法 ： 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 者体 内 有 效 表 达 相 应 产 物 。 （ 常 用 方 式 ） 间 接 体 内 疗 法 的 基 本 过 程（ 一 ） 克 隆 正 常 基 因 （ 二 ） 靶 细 胞 的 选 择 （ 三 ） 目 的 基 因 的 转 移 （ 四 ） 基 因 转 染 细 胞 的 筛 选（ 五 ） 基 因 转 染 细 胞 的 鉴 定（ 六 ） 回 输 体 内 （ 一 ） 克 隆 正 常 基 因 v靶 细 胞 （ target cell） 是 指 接 受 转 移 基 因 的 体 细 胞 。v靶 细 胞 应 满 足 下 列 条 件 ：v 易 于 取 材 ；v 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 DNA转 化 ；v 安 全 回 输 ；v 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 、 血管 内 皮 细 胞 和 肌 细 胞 等 。 （ 二 ） 靶 细 胞 的 选 择 基 因 转 移 是 指 将 外 源 基 因 导 入 靶 细 胞 内 。v1、 化 学 法v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 DNA的 能 力 。v转 移 效 率 低 ， 成 功 率 约 为 1/102 103。（ 三 ） 目 的 基 因 的 转 移 v2、 物 理 法v（ 1） 电 穿 孔 法v借 助 电 流 穿 击 靶 细 胞 膜 使 其 对 DNA通 透 性 增 加 。v有 可 能 使 细 胞 受 到 损 伤 。v（ 2） 显 微 注 射 法v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 。（ 三 ） 目 的 基 因 的 转 移 v2、 物 理 法v（ 3） 微 粒 子 轰 击 法v利 用 亚 微 粒 钨 或 金 吸 附 DNA， 包 裹 形 成 微 粒 ， 利 用基 因 枪 技 术 使 微 粒 高 速 进 入 靶 细 胞 。（ 三 ） 目 的 基 因 的 转 移 v2、 物 理 法v（ 1） 化 学 法v（ 2） 显 微 注 射 法v（ 3） 微 粒 子 轰 击 法（ 三 ） 目 的 基 因 的 转 移 v3、 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 。v分 为 ： 病 毒 载 体 非 病 毒 载 体（ 三 ） 目 的 基 因 的 转 移 v病 毒 载 体 ： 将 RNA和 DNA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 。 v病 毒 介 导 基 因 转 移 (virus mediated gene transfer)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 重组 病 毒 感 染 受 体 宿 主 细 胞 ， 完 成 基 因 转 移 。病 毒 载 体 v病 毒 载 体 ： 将 RNA和 DNA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 。 病 毒 载 体种 类 ：（ 1） 反 转 录 病 毒 载 体（ 2） 腺 病 毒（ 3） 腺 病 毒 相 关 病 毒 （ 腺 伴 随 病 毒 ） v病 毒 载 体 ： 将 RNA和 DNA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 。 病 毒 载 体优 点 ：v转 染 效 率 高缺 点 ：v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 。 非 病 毒 载 体缺 点 ：v转 染 效 率 较 低优 点 ：v安 全 、 制 备 简 单 和 携 带 外 源 基 因 较 大 。 种 类 ：（ 1） 脂 质 体（ 2） 真 核 细 胞 表 达 质 粒 载 体（ 3） 非 生 物 性 聚 合 载 体（ 4） 人 工 染 色 体 间 接 体 内 疗 法1、 克 隆 正 常 基 因 2、 靶 细 胞 的 选 择 3、 目 的 基 因 的 转 移 4、 基 因 转 染 细 胞 的 筛 选5、 基 因 转 染 细 胞 的 鉴 定6、 回 输 体 内 四 、 基 因 治 疗 的 临 床 运 用v1.腺 苷 脱 氨 酶 缺 乏 严 重 联 合 免 疫 缺 陷 病（ adenosine deaminase-deficient severe combined immunodeficiency ， ADA-SCID） 重 症 联 合 免 疫 缺 陷 （ Severe combined immunodeficiency disease， 简 称 SCID） ， 患 者缺 乏 正 常 人 体 免 疫 功 能 ， 其染 色 体 上 编 码 腺 苷 脱 氨 酶 （简 称 ADA） 的 基 因 发 生 突 变 所致 。 由 于 ADA是 嘌 呤 代 谢 中 的一 种 酶 ， 该 基 因 缺 陷 将 导 致患 者 身 体 细 胞 中 脱 氧 腺 苷 的累 积 ， 达 到 高 浓 度 时 脱 氧 腺苷 将 对 免 疫 系 统 细 胞 （ 如 T-细 胞 和 B-细 胞 ） 产 生 毒 性 。 Ashanti DiSilva, the first person to be treated by gene therapy. 将 正 常 ADA基 因 与 反 转 录 病 毒 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 T淋巴 细 胞 。 用 重 组 病 毒 感 染 体 外 培 养 的 T淋 巴细 胞 ， 使 正 常 ADA基 因 插 入 到 T淋 巴细 胞 基 因 组 中 。 培 养 细 胞 并 确 认 该 基 因 正 常 表 达 。 将 含 有 正 常 基 因 的 T淋 巴 细 胞 回 输到 患 者 的 骨 髓 组 织 中 。 经 5-6个 月治 疗 ， 患 者 体 内 T淋 巴 细 胞 的 数 量恢 复 到 正 常 水 平 ， 体 内 ADA酶 几 乎达 到 正 常 水 平 ， 免 疫 功 能 得 到 恢 复。1990年 ， 美 国 第 一 次 对 SCID病 人 作 基 因 治 疗 ， 其 步 骤 为 ： 四 、 基 因 治 疗 的 临 床 运 用v2、 血 友 病 B v血 浆 中 缺 乏 凝 血 因 子 所 致v我 国 人 体 基 因 治 疗 第 一 成 功 的 个 例 子 。O 1991,薛 京 伦 (复 旦 大 学 )O 携 带 人 F 因 子 cDNA 的 逆转 录 病 毒 载 体 (HBSF - F )O 皮 肤 成 纤 维 细 胞 O Factor IX: 5% 细 胞 因 子1984 1987年 ， 淋 巴 激 活 的 杀 伤 细 胞 (LAK)v 3、 肿 瘤 的 基 因 治 疗1986年 ， 肿 瘤 浸 润 淋 巴 细 胞 (TIL)结 合 IL-21991年 ， 肿 瘤 坏 死 因 子 (TNF)治 疗 黑 色 素 瘤四 、 基 因 治 疗 的 临 床 运 用 细 胞 因 子v 肿 瘤 的 基 因 治 疗四 、 基 因 治 疗 的 临 床 运 用1992年 ， 单 纯 庖 疹 病 毒 （ HSV） -胸 腺 嘧 啶 激 酶（ TK） 和 GCV（ Ganciclovir药 物 ） “ 自 杀 基 因 ” 细 胞 因 子v 肿 瘤 的 基 因 治 疗四 、 基 因 治 疗 的 临 床 运 用 “ 自 杀 基 因 ” 肿 瘤 抑 制 基 因 细 胞 因 子v 肿 瘤 的 基 因 治 疗四 、 基 因 治 疗 的 临 床 运 用 “ 自 杀 基 因 ” 肿 瘤 抑 制 基 因 应 用 纳 米 颗 粒 传 递 基 因 阻 断 肿 瘤 新 生 血 管 生 成 2002年 ， 美 国 Hood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 。 1 2 3存 在 的 问 题导 入 基因 的 持续 表 达 导 入 基因 的 高效 表 达 安 全 性问 题 小 结v掌 握 ：v基 因 治 疗 的 定 义 、 策 略 和 途 径v基 因 治 疗 的 基 本 方 法 ：v克 隆 正 常 基 因 方 法 、 基 因 转 移 方 法 和 载 体 、 靶 细胞 选 择 。v药 物 治 疗 和 饮 食 治 疗 的 基 本 原 则v了 解 ：v目 前 基 因 治 疗 存 在 的 问 题 复 习 思 考 题v1、 传 统 的 遗 传 病 治 疗 包 括 哪 几 个 方 面 ， 各 有 什 么优 缺 点 ？v2、 何 谓 基 因 治 疗 ？ 目 的 基 因 转 移 有 哪 几 种 方 法 ？各 有 何 优 缺 点 ？v3、 反 转 录 病 毒 和 腺 病 毒 作 为 基 因 治 疗 的 载 体 各 有何 优 缺 点 ？ L o g o 唇 裂 手 术 前 手 术 后 多 指 并 指 合 并 多 指 v 基 因 修 正 （ gene correction） ： 指 通 过 特定 方 法 ， 将 致 病 基 因 的 突 变 碱 基 序 列 纠 正 ,对突 变 DNA进 行 原 位 修 复 。v操 作 困 难 。 v基 因 置 换 ： 在 原 位 定 点 导 入 外 源 正 常 基 因 ， 代 替突 变 基 因 的 直 接 疗 法 。v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 。v是 理 想 的 基 因 治 疗 策 略 ， 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 。 v基 因 增 补 （ 基 因 添 加 ） ： 非 定 点 导 入 外 源 正 常 基 因 ， 而没 有 真 正 去 除 或 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 常功 能 的 蛋 白 而 发 挥 治 疗 作 用 ， 属 于 间 接 治 疗 。v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 。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 。 v基 因 干 预 ： 用 特 定 的 方 式 抑 制 某 个 基 因 的 表 达 或破 坏 某 个 基 因 使 之 不 能 表 达 ， 以 达 到 治 疗 疾 病 的目 的 。v常 用 方 法 ： 应 用 反 义 核 苷 酸 、 核 酶 或 RNA干 扰 技 术抑 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 。 v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 校正 遗 传 缺 陷 ， 使 其 发 育 成 正 常 个 体 。v特 点 ： 能 将 新 的 正 常 基 因 传 给 下 一 代 ， 从 而 使 遗传 病 得 到 根 治 ， 有 害 基 因 不 再 在 人 群 中 散 布 。 理 想 ， 但目 前 尚 难 在人 类 实 现 。 v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 ，使 该 基 因 有 效 表 达 其 ， 达 到 治 疗 的 目 的 。v特 点 ： 能 使 患 者 症 状 消 失 或 缓 解 ， 但 有 害 基 因 仍能 传 给 后 代 。 是 目 前 人类 基 因 治 疗的 基 本 方 案 v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 胞融 合 或 直 接 注 射 到 病 灶 区 ， 将 外 源 基 因 导 入 。v优 点 ： 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 。 v缺 点 ： 转 染 效 率 低 ， 瞬 时 表 达 。 v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 克隆 到 构 建 好 的 质 粒 中 去 ， 采 用 肌 肉 注 射 的 方 法 ，直 接 转 移 到 体 内 。v目 前 已 构 建 了 较 多 的 真 核 细 胞 表 达 质 粒 载 体 系 统 ，它 是 基 因 治 疗 载 体 方 案 中 最 吸 引 人 的 治 疗 的 载 体 。 v非 生 物 性 的 聚 合 物 载 体v利 用 自 然 界 的 一 些 阳 离 子 物 质 ， 与 带 负 电 荷 的 DNA通 过 静 电 作 用 相 互 结 合 ， 而 其 总 电 荷 仍 保 持 正 电 ，使 复 合 物 能 与 带 有 负 电 荷 的 细 胞 膜 结 合 并 通 过 细胞 内 吞 作 用 进 入 细 胞 内 。v该 类 载 体 包 括 ： 聚 赖 氨 酸 、 聚 乙 烯 亚 胺 、 壳 聚 糖 、树 枝 状 聚 合 物 、 明 胶 基 系 统 和 阳 离 子 缩 氨 酸 等 。v特 点 ： 制 备 简 单 ； 安 全 而 有 效 ； 携 带 DNA片段 较 大 ， 同 时 可 对 其 进 行 修 饰 。 v人 工 染 色 体v人 工 染 色 体 特 点 ： 能 随 宿 主 染 色 体 的 分裂 而 分 裂 ； 容 量 大 ； 不 整 合 入 宿 主 染色 体 ； 无 免 疫 原 性 和 毒 性 ， 活 菌 载 体 可以 在 肿 瘤 组 织 内 复 制 、 增 生 ， 而 在 正 常 组织 内 被 清 除 ； 具 有 侵 袭 性 和 靶 向 性 ； 易 于 控 制 。 v 外 源 基 因 高 效 正 确 的 表 达 。v 外 源 基 因 的 安 全 导 入 ； v 疾 病 的 发 病 机 制 及 相 应 基 因 的 结 构 功 能 清 楚 。v 已 克 隆 正 常 基 因 ， 且 明 确 该 基 因 表 达 与 调 控 机 制 。v 导 入 基 因 具 有 合 适 的 受 体 细 胞 ， 并 能 有 效 表 达 。v 具 有 安 全 有 效 的 转 运 载 体 和 方 法 。 v根 据 治 疗 时 期 可 分 为 ：v1、 出 生 前 治 疗v2、 症 状 前 治 疗v3、 临 症 治 疗