遗传疾病的治疗ppt课件

19 19 遗传病的治疗遗传病的治疗Treatment of Genetic Disease遗传疾病的治疗19 遗传病的治疗 Treatment1遗传病的治疗遗传病的治疗前言遗传病治疗的原则传统的遗传病的治疗方法基因治疗遗传疾病的治疗遗传病的治疗前言遗传疾病的治疗2前言前言 医学遗传学的发展使临床诊断和临床检测技术迅速提高，人们对人类遗传病的研究已经取得了许多重要成果。遗传病的治疗有了突破性的进展，已从传统的手术治疗，饮食疗法，药物疗法等跨入了基因治疗，为遗传病根治开辟了广阔的前景。遗传疾病的治疗前言 医学遗传学的发展使临床诊断和临床检测3遗传病治疗的原则遗传病治疗的原则一、遗传病治疗效果的评估一、遗传病治疗效果的评估单基因病特别是先天性代谢病的治疗按禁其所忌，去其所余和补其所缺的原则进行，即主要采用内科疗法；多基因病利用药物治疗或外科手术治疗；染色体病则目前无法根治，改善症状也很困难。只有少数性染色体病，可改善患者的第二特征。遗传疾病的治疗遗传病治疗的原则一、遗传病治疗效果的评估遗传疾病的治疗4二、遗传病疗效的长期评估二、遗传病疗效的长期评估遗传病的治疗效果需要有一个谨慎而长期的评价遗传病的治疗效果需要有一个谨慎而长期的评价遗传病治疗的初期效果明显，但长期观察则达不到预期的目的。例如：女性半乳糖血症患者在早期的例如：女性半乳糖血症患者在早期的“成功成功”治疗后，治疗后，到青春期则发现半乳糖毒性作用导致其卵巢功能早到青春期则发现半乳糖毒性作用导致其卵巢功能早已丧失。已丧失。遗传疾病的治疗二、遗传病疗效的长期评估遗传病的治疗效果需要有一个谨慎而长期5一些遗传病的短期治疗是有效的，长期治疗则会产生一些不良反应。例如：珠蛋白生成障碍性贫血患者经输血治疗后会例如：珠蛋白生成障碍性贫血患者经输血治疗后会使患者铁过量；使患者铁过量；例如：用凝血因子治疗血友病时，患者会因此产生例如：用凝血因子治疗血友病时，患者会因此产生针对输入的凝血因子的抗体。针对输入的凝血因子的抗体。遗传疾病的治疗一些遗传病的短期治疗是有效的，长期治疗则会产生一些不良反应。6众多多基因遗传病的治疗应重视环境条件众多多基因遗传病的治疗应重视环境条件在多基因病的治疗中既要考虑遗传条件，也要考虑到环境条件；而在目前状态下，环境条件的改善是多基因遗传病治疗中更为重要的一部分。例如：哮喘病人，过敏病人对过敏原的去除；例如：哮喘病人，过敏病人对过敏原的去除；高血压病患者；高血压病患者；糖尿病患者对饮食的控制。糖尿病患者对饮食的控制。遗传疾病的治疗众多多基因遗传病的治疗应重视环境条件遗传疾病的治疗7三、杂合子和症状前患者的治疗三、杂合子和症状前患者的治疗 对尚未出现临床表现的杂合子，症状前患者是否应该实施预防性的治疗措施不能一概而论，取决于：疾病的严重程度治疗的近期、远期效果药物不良反应大小人们对这种问题的道德取向遗传疾病的治疗三、杂合子和症状前患者的治疗 对尚未出现临床表现的杂8四、遗传病治疗的策略四、遗传病治疗的策略针对突变基因的体细胞基因的修饰与改善；针对突变基因转录的基因表达调控；蛋白质功能的改善；在代谢水平上对代谢底物或产物的控制；临床水平的内、外科治疗以及心理治疗等。遗传疾病的治疗四、遗传病治疗的策略针对突变基因的体细胞基因的修饰与改善；遗9传统的遗传病的治疗方法传统的遗传病的治疗方法一、手术治疗一、手术治疗手术矫正例如：修补和缝合唇裂、腭裂，矫正先天性心脏畸例如：修补和缝合唇裂、腭裂，矫正先天性心脏畸形及两性畸形等。形及两性畸形等。器官和组织移植例如：对重型例如：对重型地中海贫血患者施行骨髓移植术。地中海贫血患者施行骨髓移植术。遗传疾病的治疗传统的遗传病的治疗方法一、手术治疗遗传疾病的治疗10二、药物治疗二、药物治疗去其所余去其所余 对于一些因酶促反应障碍，导致体内贮积过多的代谢产物，可使用各种理化方法将过多的毒物排除或抑制其生成，使患者的症状得到明显的改善。应用螯合剂例如：肝豆状核变性（铜代谢障碍性疾病），应用例如：肝豆状核变性（铜代谢障碍性疾病），应用青霉胺与铜离子能形成螯合物的原理，给患者服青霉胺与铜离子能形成螯合物的原理，给患者服用青霉胺，可除去患者体内细胞中堆积的铜离子。用青霉胺，可除去患者体内细胞中堆积的铜离子。遗传疾病的治疗二、药物治疗去其所余 对于一些因酶促反应障碍，导致体内11应用促排泄剂例如：对于家族性高胆固醇血症患者可口服消胆胺例如：对于家族性高胆固醇血症患者可口服消胆胺治疗。消胆胺可结合肠道中的胆酸排出体外，并促治疗。消胆胺可结合肠道中的胆酸排出体外，并促使胆固醇更多地转化为胆酸排出体外，降低患者血使胆固醇更多地转化为胆酸排出体外，降低患者血中胆固醇水平。中胆固醇水平。遗传疾病的治疗应用促排泄剂遗传疾病的治疗12利用代谢抑制剂例如：用别嘌呤醇抑制黄嘌呤氧化酶，可减少体内例如：用别嘌呤醇抑制黄嘌呤氧化酶，可减少体内尿酸的形成，可用于治疗原发性痛风和自毁容貌综尿酸的形成，可用于治疗原发性痛风和自毁容貌综合症。合症。血浆置换或血浆过滤（除去大量含有毒物的血液）例如：应用于重型高胆固醇血症的治疗。例如：应用于重型高胆固醇血症的治疗。遗传疾病的治疗利用代谢抑制剂遗传疾病的治疗13平衡清除法 对于某些溶酶体贮积症溶酶体贮积症，由于其沉积物可弥散入血，并保持血与组织之间的动态平衡。如果把一定的酶制剂注入血液以清除底物，则平衡被打破，组织中沉积物可不断进入血液而被清除，周而复始，以达到逐渐去除“毒物”的目的。遗传疾病的治疗平衡清除法遗传疾病的治疗14补其所缺补其所缺例如：对于某些因例如：对于某些因X染色体畸变所引起的女性疾病，染色体畸变所引起的女性疾病，可以补充雌激素，使患者的第二性征得到发育，可以补充雌激素，使患者的第二性征得到发育，也可以改善患者的体格发育。也可以改善患者的体格发育。例如：糖尿病患者注射胰岛素等均可使症状得到明例如：糖尿病患者注射胰岛素等均可使症状得到明显的改善。但这种补充常需终生进行才能维持疗显的改善。但这种补充常需终生进行才能维持疗效。效。例如：先天性无丙种球蛋白血症患者，给予丙种球例如：先天性无丙种球蛋白血症患者，给予丙种球蛋白制剂，。蛋白制剂，。遗传疾病的治疗补其所缺遗传疾病的治疗15酶疗法酶疗法 遗传性代谢病通常是由于基因突变造成酶的缺失或活性降低，可用酶诱导和酶补充的方法进行治疗。酶诱导治疗例如：雄激素能诱导例如：雄激素能诱导1-抗胰蛋白酶的合成，因而可抗胰蛋白酶的合成，因而可应用于应用于1-抗胰蛋白酶缺乏症的治疗。抗胰蛋白酶缺乏症的治疗。酶补充疗法例如：严重的例如：严重的1-抗胰蛋白酶缺乏症患者每周用抗胰蛋白酶缺乏症患者每周用4g强化的强化的1-抗胰蛋白酶静脉注射，连用抗胰蛋白酶静脉注射，连用4周后便可周后便可获得满意的效果。获得满意的效果。遗传疾病的治疗酶疗法 遗传性代谢病通常是由于基因突变造成酶的缺失或活性16维生素疗法维生素疗法 有些遗传代谢病是酶反应辅助因子（如维生素）合成不足，或者是缺乏的酶与维生素辅助因子的亲和力降低，因此通过给予相应的维生素可以纠正代谢异常。例如：叶酸可以治疗先天性叶酸吸收不良和同型胱例如：叶酸可以治疗先天性叶酸吸收不良和同型胱氨酸尿症；氨酸尿症；例如：在临床上应用维生素例如：在临床上应用维生素C治疗因线粒体基因突治疗因线粒体基因突变引起的心肌病有一定的疗效。变引起的心肌病有一定的疗效。遗传疾病的治疗维生素疗法遗传疾病的治疗17三、饮食疗法三、饮食疗法产前治疗例如：对患有半乳糖血症风险的胎儿，在孕妇的饮例如：对患有半乳糖血症风险的胎儿，在孕妇的饮食中限制乳糖和半乳糖的摄入量而代以其他的水食中限制乳糖和半乳糖的摄入量而代以其他的水解蛋白，胎儿出生后禁用人乳和牛乳喂养，患儿解蛋白，胎儿出生后禁用人乳和牛乳喂养，患儿会得到正常发育。会得到正常发育。现症患者治疗例如：低苯丙氨酸饮食法治疗苯丙酮尿症患儿。例如：低苯丙氨酸饮食法治疗苯丙酮尿症患儿。遗传疾病的治疗三、饮食疗法产前治疗遗传疾病的治疗18基因治疗（基因治疗（gene therapy）基因治疗就是运用重组DNA技术，将具有正常基因及其表达所需的序列导入到病变细胞或体细胞中，以替代或补偿缺陷基因的功能，或抑制基因的过度表达，从而达到治疗遗传性或获得性疾病的目的。遗传疾病的治疗基因治疗（gene therapy）基因治疗就是运用重组DN19一、基因治疗的策略一、基因治疗的策略基因修正基因替代基因增强基因抑制和（或）基因失活遗传疾病的治疗一、基因治疗的策略基因修正遗传疾病的治疗20二、基因治疗的种类二、基因治疗的种类基因治疗根据靶细胞的类型可分为基因治疗根据靶细胞的类型可分为生殖细胞基因治疗体细胞基因治疗遗传疾病的治疗二、基因治疗的种类基因治疗根据靶细胞的类型可分为遗传疾病的治21基因转移的途径：基因转移的途径：直接活体转移（in vivo）回体转移（ex vivo）遗传疾病的治疗基因转移的途径：遗传疾病的治疗22三、适于基因治疗的遗传病三、适于基因治疗的遗传病基因治疗的必要条件：基因治疗的必要条件：选择合适的疾病掌握该病分子缺陷的本质矫正遗传病的治疗（或正常）基因得到克隆克隆基因的有效表达克隆基因的有效调节可利用的动物模型。遗传疾病的治疗三、适于基因治疗的遗传病基因治疗的必要条件：遗传疾病的治疗23对于某一疾病进行基因治疗的价值估价：对于某一疾病进行基因治疗的价值估价：人群中的发病率；疾病对病人的危害性；患者对家庭和社会的影响；其它治疗方面的可用性。遗传疾病的治疗对于某一疾病进行基因治疗的价值估价：遗传疾病的治疗24四、转基因治疗的技术考虑四、转基因治疗的技术考虑靶细胞选择靶细胞选择 转基因治疗中的靶细胞选用应该是在体内能保持相当长的寿命或者具有分裂能力的细胞，这样才能使被转入的基因能有效地、长期地发挥“治疗”作用。载体选择载体选择 常用的有质粒、病毒载体。在选择载体时，需要考虑的是载体对机体的毒性、载体所携带的转录启动子启动转录的效率、载体对靶细胞的转染效率等。遗传疾病的治疗四、转基因治疗的技术考虑靶细胞选择遗传疾病的治疗25转基因过程中注意事项转基因过程中注意事项必被转基因在靶细胞中具有适当的表达效率；被转基因的表达必须受到严格的调控；大片段基因的转染以及不分裂细胞的转染都需要特别的考虑，否则难以达到预期效果。遗传疾病的治疗转基因过程中注意事项遗传疾病的治疗26五、基因治疗的临床应用五、基因治疗的临床应用目前临床试用的基因治疗遗传性疾病目前临床试用的基因治疗遗传性疾病疾 病 传递的基因或产物 靶细胞或组织 载 体-抗胰蛋白酶缺乏症 -抗胰蛋白酶 呼吸道 脂质体慢性肉芽肿 P47PHoX 骨髓细胞 逆转录病毒囊性纤维化 囊性纤维化跨膜调节蛋白 呼吸道 腺病毒/脂质体 腺伴随病毒家族性高胆固醇血症 低密度脂蛋白受体 肝细胞 逆转录病毒范可尼综合征 互补组C基因 造血祖细胞 逆转录病毒高雪病 葡糖脑苷脂酶 周围血细胞 逆转录病毒 或造血干细胞享特综合征 艾杜糖醛酸-2-硫酸 淋巴细胞 逆转录病毒腺苷脱氨酶缺乏 腺苷脱氨酶 淋巴细胞 逆转录病毒引起的免疫缺陷病遗传疾病的治疗五、基因治疗的临床应用目前临床试用的基因治疗遗传性疾病遗传疾27目前临床试用的基因治疗遗传性疾病目前临床试用的基因治疗遗传性疾病腺苷脱氨酶（腺苷脱氨酶（adenylate deaminase，ADA）缺乏症）缺乏症 分离病人外围血T淋巴细胞体外培养IL-2等促细胞生长因子刺激细胞生长T淋巴细胞分裂含正常ADA基因的逆转录病毒载体LASN导入细胞回输病人遗传疾病的治疗目前临床试用的基因治疗遗传性疾病遗传疾病的治疗28ADAADA基因治疗中应用的基因治疗中应用的ADAADA转移和表达载体结构转移和表达载体结构ADAADA示示ADAADA基因的基因的cDNAcDNA；NEONEO示新霉素抗性基因；（示新霉素抗性基因；（A A）n n示多聚腺苷示多聚腺苷酸；酸；+示包装信号；示包装信号；SVSV示示SV40SV40启动子和增强子启动子和增强子遗传疾病的治疗ADA基因治疗中应用的ADA转移和表达载体结构遗传疾病的治疗29n血友病血友病B转录病毒载体转移因子基因至病人皮肤成纤维细胞中，产生了高滴度有凝血活性的因子蛋白，回植入病人皮内。凝血因子凝血因子cDNAcDNA转移和表达载体结构图（转移和表达载体结构图（PXL-JPXL-J）SOSO为为SV40SV40病毒复制起始点；病毒复制起始点；PBOPBO为为PBR322PBR322复制起始点复制起始点 遗传疾病的治疗血友病B凝血因子cDNA转移和表达载体结构图（PXL-J30六、转基因治疗的问题与危险性六、转基因治疗的问题与危险性导入基因的持续表达导入基因的高效表达安全性问题遗传疾病的治疗六、转基因治疗的问题与危险性导入基因的持续表达遗传疾病的治疗31The End遗传疾病的治疗The End遗传疾病的治疗32