疾病與人類健康

1、基因病,單基因病：地中海貧血、血友病、苯丙酮尿癥、糖原貯積癥等多基因?。杭易逍愿哐⑻悄虿?、高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化等獲得性基因?。翰《靖腥荆℉IV、HBV、SARS）與先天性疾病的區(qū)別：遺傳物質(zhì)的改變。,9.1 腫瘤與癌癥,腫瘤是一種基因病，遺傳物質(zhì)改變是腫瘤發(fā)生的原因良性腫瘤：局限在自己的正常位置，不侵犯周圍組織和器官惡性腫瘤：不受生長(zhǎng)調(diào)控而繁殖的細(xì)胞，常侵犯周圍組織和器官現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué)的成果：癌基因的發(fā)現(xiàn)：病毒癌基因（v

2、-onc）、細(xì)胞轉(zhuǎn)化基因（c-onc）抑癌基因的發(fā)現(xiàn)染色體畸變與癌基因表達(dá)相互關(guān)系的揭示,9.1.1反轉(zhuǎn)錄病毒致癌基因,1910年，Rous肉瘤病毒，gag、env、pol基因。RNA-DNA-整合-原病毒；,v-src基因,p60蛋白，它的作用是使多個(gè)靶蛋白的酪氨酸發(fā)生磷酸化，如樞紐蛋白（vinculin）——細(xì)胞骨架蛋白磷酸化提高20倍以上，細(xì)胞粘附能力減弱，易發(fā)生脫落和轉(zhuǎn)移。,反轉(zhuǎn)錄病毒種類,急性轉(zhuǎn)化型快速出現(xiàn)瘤體癌基因

3、位于基因組內(nèi)部具體外轉(zhuǎn)化能力非急性轉(zhuǎn)化型 感染宿主細(xì)胞后需較長(zhǎng)時(shí)間才會(huì)致癌。,病毒癌基因的起源,v-onc基因來(lái)源于病毒感染宿主后獲得的細(xì)胞原癌基因（c-onc），如src基因,常見(jiàn)致癌基因：ras家族、myc家族,H-ras：結(jié)腸癌、肺癌、胰腺癌K-ras：惡性骨髓瘤、成淋巴細(xì)胞瘤N-ras：泌尿系統(tǒng)癌癥C-myc：G0/G1，生長(zhǎng)控制點(diǎn)。協(xié)同作用,9.1.2 原癌基因產(chǎn)物及其分類,位置分：膜蛋白：erbB、ne

4、u、fms、mas、src 可溶性蛋白：mos、sis、fps核蛋白：myc、ets、jun、myb功能分：蛋白激酶類生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)因子受體類GTP結(jié)合蛋白類核蛋白類功能未知類,表9-2 原癌基因及其產(chǎn)物的分類,原癌基因產(chǎn)物的共同特征,都能誘發(fā)一系列與細(xì)胞生長(zhǎng)有關(guān)的基因表達(dá)。即促進(jìn)細(xì)胞的分裂。,9.1.3 原癌基因的表達(dá)調(diào)控,點(diǎn)突變：LTR插入基因重排缺失基因擴(kuò)增,9.1.3 原癌基因的表達(dá)調(diào)控,點(diǎn)突變：LTR

5、插入：逆轉(zhuǎn)錄病毒的長(zhǎng)末端重復(fù)序列，強(qiáng)啟動(dòng)子。基因重排：8q24的c-myc與免疫球蛋白基因重排，表達(dá)量增加。缺失：負(fù)調(diào)控序列基因擴(kuò)增：腫瘤細(xì)胞中頻率比正常細(xì)胞高上千倍。,9.1.4 基因相互作用與癌基因表達(dá),染色體構(gòu)象對(duì)原癌基因表達(dá)的影響： 基因在染色體上的空間排列和染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)?；蝾I(lǐng)域（gene territory）、基因領(lǐng)域效應(yīng)（gene territory effect）。如c-myc基因原癌基因

6、終產(chǎn)物對(duì)基因表達(dá)的影響：1、模擬生長(zhǎng)因子；2、模擬受體；3、作用生長(zhǎng)調(diào)控途徑。,3.抑癌基因 tumor suppressor gene,細(xì)胞內(nèi)一類抑制腫瘤發(fā)生、生長(zhǎng)的基因，能對(duì)抗癌基因的作用。在生物體內(nèi)與癌基因功能相抵抗，共同保持生物體內(nèi)正負(fù)信號(hào)相互作用的相對(duì)穩(wěn)定。腫瘤抑制基因的失活和癌基因的激活都是癌變過(guò)程的一部分。,抑癌基因主要功能,(1) 誘導(dǎo)細(xì)胞終末分化(2) 維持基因組穩(wěn)定 (3) 觸發(fā)衰老，誘

7、導(dǎo)細(xì)胞程序性死亡 (4) 調(diào)節(jié)、抑制細(xì)胞生長(zhǎng) (5) 抑制蛋白激酶活性 (6) 改變DNA甲基化酶活性 (7) 調(diào)節(jié)組織蛋白酶活性 (8) 調(diào)節(jié)血管形成 (9) 促進(jìn)細(xì)胞間聯(lián)系,抑癌基因與原癌基因的差異,RB基因——控制細(xì)胞周期的腫瘤抑制基因,Rb基因是最早發(fā)現(xiàn)的腫瘤抑制基因，最初發(fā)現(xiàn)于兒童的視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤

8、，因此稱為Rb基因。在正常情況下，視網(wǎng)膜細(xì)胞含活性 Rb基因，控制著成視網(wǎng)膜細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育以及視覺(jué)細(xì)胞的分化，當(dāng)Rb基因一旦喪失功能或先天性缺失，視網(wǎng)膜細(xì)胞則出現(xiàn)異常增殖，形成視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤。實(shí)驗(yàn)表明，將Rb基因?qū)胍暰W(wǎng)膜細(xì)胞瘤或成骨肉瘤細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些惡性細(xì)胞的生長(zhǎng)受到抑制。,Rb蛋白磷酸化修飾作用對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)、分化起著重要的調(diào)節(jié)作用處于靜止?fàn)顟B(tài)的淋巴細(xì)胞僅表達(dá)非磷酸化的Rb蛋白（活性形式）。終末分化的單核細(xì)胞和粒細(xì)胞僅表達(dá)高水

9、平的非磷酸化Rb蛋白，即使在生長(zhǎng)因子誘導(dǎo)下，Rb蛋白也不發(fā)生磷酸化，細(xì)胞也不出現(xiàn)分裂。處于分裂增殖的腫瘤細(xì)胞含有磷酸化型的Rb蛋白（非活性形式） ，細(xì)胞進(jìn)人S期  Rb基因?qū)δ[瘤的抑制作用與轉(zhuǎn)錄因子（E-2F）有關(guān)：E-2F是一類激活轉(zhuǎn)錄作用的活性蛋白。在 G0、 G1期，低磷酸化型 Rb蛋白與 E-2F生成復(fù)合物，使E-2F處于非活化狀態(tài)在S期，Rb蛋白磷酸化與E-2F解離，E-2F變成游離狀態(tài)，細(xì)胞立即進(jìn)

10、人增殖階段。當(dāng)Rb基因發(fā)生缺失或突變，喪失結(jié)合、抑制E-2F的能力，細(xì)胞增殖活躍，導(dǎo)致腫瘤發(fā)生。,Rb基因,P53基因－基因組的保護(hù)神,具有分裂機(jī)能的細(xì)胞的基因發(fā)生損傷時(shí)，p53蛋白接受了DNA損傷信號(hào)，在細(xì)胞內(nèi)的含量增加并活化，啟動(dòng)G1期關(guān)卡，推遲細(xì)胞周期進(jìn)入S期，使細(xì)胞得以修復(fù)DNA。若細(xì)胞已過(guò)S期，修復(fù)不能進(jìn)行，則誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。,目前發(fā)現(xiàn)：,癌基因 有100多個(gè)抑癌基因 有11個(gè)，可能有50多個(gè)轉(zhuǎn)移基因（meta

11、stasis gene）直接促進(jìn)轉(zhuǎn)移發(fā)生的關(guān)鍵基因，其存在或表達(dá)增強(qiáng)會(huì)引起侵襲轉(zhuǎn)移的發(fā)生轉(zhuǎn)移相關(guān)基因（ metastasis-asscciated gene ） 只涉及轉(zhuǎn)移的某個(gè)階段，并非參與整個(gè)轉(zhuǎn)移過(guò)程轉(zhuǎn)移抑制基因（metastasis suppressor gene）腫瘤耐藥基因,9.2.1 HIV病毒粒子的形態(tài)結(jié)構(gòu)和傳染,直徑100nm,外被雙層脂膜，兩條單鏈正鏈RNA。,9.2.2 HIV基因組及其編碼的蛋白,HIV

12、基因組結(jié)構(gòu)：9.7kb,5’端帽子結(jié)構(gòu)（m7G5’GmpNp），3‘端poly(A)尾巴。,9.2.2 HIV基因組及其編碼的蛋白,HIV編碼的蛋白質(zhì)及其主要功能：gag基因：編碼核心蛋白，先形成前體蛋白（p55）,然后在蛋白酶的作用下切割成p17, p24, p15三個(gè)蛋白。 p24構(gòu)成外殼（CA）, p17構(gòu)成內(nèi)膜蛋白（MA） 、p15進(jìn)一步被切割成與RNA結(jié)合的核衣殼蛋白（NC）p9和p7。pol基因：逆轉(zhuǎn)錄酶p66、整合酶p

13、32pro基因：蛋白酶p22env基因：外膜糖蛋白gp160,進(jìn)一步切割成gp120和gp41,gp120稱外膜蛋白，與CD4結(jié)合，與跨膜蛋白gp41一起使病毒核心進(jìn)入細(xì)胞。,9.2.2.3 HIV膜蛋白,gp160蛋白：845－870aa；511位切割成gp120和gp41；gp120糖基化與CD4受體結(jié)合。,9.2.2.3 HIV膜蛋白主要功能區(qū),主要抗原決定簇：V3區(qū)(301－324)T細(xì)胞決定簇：主要決定簇30

14、8－322，輔助決定簇T2和T1位于105~117的C1區(qū)和421~436位的C4區(qū)。CD4受體結(jié)合區(qū)：C4區(qū)，423－427,9.2.3 HIV 的復(fù)制,gp120與CD4結(jié)合，病毒核心蛋白和RNA進(jìn)入細(xì)胞，反轉(zhuǎn)錄酶以病毒RNA為模板合成單鏈DNA，并由宿主細(xì)胞DNA聚合酶合成雙鏈DNA（原病毒），經(jīng)環(huán)化后進(jìn)入細(xì)胞核并整合到染色體上，隨細(xì)胞分裂傳遞，長(zhǎng)期潛伏。主要過(guò)程：原病毒整合到宿主染色體上，無(wú)癥狀原病毒利用宿主細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄

15、和合成系統(tǒng)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生病毒mRNA，其中一部分編碼病毒蛋白，與基因組RNA組裝成新的病毒顆粒，從寄主細(xì)胞中釋放出來(lái)侵染其它健康細(xì)胞寄主細(xì)胞瓦解死亡,HIV轉(zhuǎn)錄的主要過(guò)程：,轉(zhuǎn)錄從5’端LTR起始，形成一條長(zhǎng)鏈RNA,并切割成短mRNA，指導(dǎo)合成HIV調(diào)控蛋白。調(diào)控蛋白R(shí)ev達(dá)到閾值，進(jìn)入晚期轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄長(zhǎng)鏈mRNA，指導(dǎo)結(jié)構(gòu)蛋白復(fù)制，組裝成病毒顆粒。HIV病毒隨機(jī)整合到染色體上。,9.2.4 HIV 基因表達(dá)調(diào)控,LTR序列：位于基因

16、組兩端，序列高度保守。核心調(diào)控原件：從LTR起始到-78位，含細(xì)胞轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子結(jié)合區(qū)，又稱增強(qiáng)子區(qū)。核心轉(zhuǎn)錄單位：轉(zhuǎn)錄起始區(qū)（TATA區(qū)和SP1結(jié)合區(qū)）反式激活因子應(yīng)答元件（TAR）：+1~+60位，是反式激活因子（Tat）作用所必須。,9.2.4.2 參與HIV復(fù)制的調(diào)控蛋白,Tat蛋白：轉(zhuǎn)錄激活因子,兩個(gè)外顯子，101aa。三個(gè)功能域：酸性氨基酸區(qū)：激活基因表達(dá)富含半胱氨酸 (Cys)區(qū)：與核蛋白結(jié)合，活性必須堿性氨基酸

17、區(qū)：核－核仁定位信號(hào)，與TAR RNA凸出部特異結(jié)合。,Tat與TAR對(duì)HIV復(fù)制的協(xié)同調(diào)控作用TAR序列及高級(jí)結(jié)構(gòu)要完整還需寄主細(xì)胞因子協(xié)同作用對(duì)上游啟動(dòng)子和增強(qiáng)子的依賴Tat的主要作用是促進(jìn)RNA聚合酶II轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的組裝，在沒(méi)有Tat的情況下，轉(zhuǎn)錄短的產(chǎn)物，在Tat存在時(shí)，轉(zhuǎn)錄長(zhǎng)鏈RNA。,9.2.4.2 參與HIV復(fù)制的調(diào)控蛋白,Rev蛋白：兩個(gè)外顯子，116aa，正調(diào)控結(jié)構(gòu)蛋白的表達(dá)活性，負(fù)調(diào)控許多調(diào)控蛋白。R

18、ev效應(yīng)元件：env和gag/pol mRNA上的234個(gè)核苷酸。主要功能：增加細(xì)胞質(zhì)中未經(jīng)編輯的基因組全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，增加含有Rev效應(yīng)元件RNA的穩(wěn)定性，并促進(jìn)它們向細(xì)胞質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)。阻礙剪接子的組裝，促進(jìn)HIV基因表達(dá)由早期（轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白）向晚期（轉(zhuǎn)錄結(jié)構(gòu)蛋白）轉(zhuǎn)變。,9.2.4.2 參與HIV復(fù)制的調(diào)控蛋白,Nef蛋白：負(fù)調(diào)控因子和磷酸化蛋白，抑制前病毒基因的表達(dá)，提高和維持HIV在體內(nèi)的含量。Vpr蛋白：又稱病毒R蛋白，96aa

19、,作用于LTR區(qū)，提高HIV的復(fù)制速度Vpu蛋白：HIV-I型特有，81aa，病毒U蛋白，促進(jìn)病毒粒子的組裝、成熟、釋放。Vif蛋白：是HIV-I型侵染所必須。,9.2.5 HIV的感染及致病機(jī)理,感染過(guò)程：急性期(2-4周)－潛伏期(7-8年)－發(fā)病期致病途徑及機(jī)理：病毒大量繁殖造成細(xì)胞死亡HIV表面的gp120脫落，與正常細(xì)胞CD4受體結(jié)合，使細(xì)胞被殺死。T細(xì)胞CD4被封閉，影響其功能。刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體，阻斷T細(xì)

20、胞功能。病毒包膜蛋白引起細(xì)胞融合，形成多核巨細(xì)胞。,9.2.6 艾滋病的治療及預(yù)防,核苷酸型反轉(zhuǎn)錄酶抑制劑非核苷酸型反轉(zhuǎn)錄酶抑制劑疫苗：減毒疫苗、滅活疫苗、重組病毒載體活疫苗、基因工程亞單位疫苗及合成寡肽疫苗。,9.3 乙型肝炎病毒－HBV,肝炎病毒（hepatitis virus）：HAV：小RNA病毒科HBV：嗜肝病毒科HCV：RNA病毒HDV：與乙肝有關(guān)的缺陷型病毒HEV：杯狀病毒,9.3.1 乙肝病毒的分類及結(jié)構(gòu)

21、,嗜肝DNA病毒科禽嗜肝病毒屬正嗜肝病毒屬乙肝病毒分四種亞型：adr、adw、ayr 、ayw。我國(guó)以adr為主，adw次之。,9.3.1 乙肝病毒粒子結(jié)構(gòu),9.3.2 乙肝病毒基因組及其編碼的蛋白,基因組：1979年，法國(guó)，具多態(tài)性，3215 bp 。有部分單鏈區(qū)的環(huán)狀雙鏈DNA；長(zhǎng)鏈為負(fù)鏈（3.2kb），短鏈為正鏈，長(zhǎng)度為負(fù)鏈的50％－80％長(zhǎng)鏈的5‘端結(jié)合末端蛋白（引物酶）；短鏈5’端與具有帽子結(jié)構(gòu)的RNA結(jié)合。兩條

22、鏈的互補(bǔ)區(qū)兩側(cè)有11bp的直接重復(fù)序列DR1和DR2。,P區(qū)與S區(qū)有70%以上的重疊，同在一個(gè)區(qū)段，僅僅由于起讀點(diǎn)不同，就能復(fù)制出功能大相徑庭的產(chǎn)物，如155始讀則833終止，產(chǎn)生S抗原；而由131始讀則1129終止，產(chǎn)生反轉(zhuǎn)錄酶,P,HBV轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物,四種轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，3.5kb, 2.4kb, 2.1kb, 0.8kb, 都有poly(A)尾巴。L鏈轉(zhuǎn)錄：3.5kb和2.1kb，核心蛋白，前S1,前S2蛋白。S鏈轉(zhuǎn)錄：2.4kb和0.

23、8kb，S蛋白，X蛋白L鏈轉(zhuǎn)錄>S鏈轉(zhuǎn)錄,HBV基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控,啟動(dòng)子：位于四個(gè)基因的前面，四種：C啟動(dòng)子、SP1、SP2、X。增強(qiáng)子：增強(qiáng)子I、增強(qiáng)子II。反式作用因子：X基因，能激活自源、異源啟動(dòng)子，具有X應(yīng)答元件，具絲氨酸/蘇氨酸活性，與相關(guān)細(xì)胞因子結(jié)合后，再結(jié)合于靶序列上發(fā)揮作用。,HBV的編碼區(qū)及產(chǎn)物,S編碼區(qū)：乙肝表面抗原蛋白：表面抗原主蛋白（SHBS）、前S1蛋白、前S2蛋白（中蛋白：S+S2; 大蛋白：S+S

24、1+S2）。P編碼區(qū)：末端蛋白（引物酶）、間隔區(qū)、反轉(zhuǎn)錄酶/DNA聚合酶、RNaseH.C編碼區(qū)：病毒核心抗原（HBcAg）,切除N端19肽和富含精氨酸的C端，成E抗原（HBeAg）X編碼區(qū)：X蛋白，具反式調(diào)控作用。,9.3.3 HBV的復(fù)制,反轉(zhuǎn)錄途徑：第一步：病毒脫掉外殼，基因組DNA進(jìn)入細(xì)胞核，經(jīng)DNA聚合酶修復(fù)正鏈缺失部分，形成共價(jià)閉環(huán)雙鏈DNA，大量擴(kuò)增。第二步：在宿主的RNA聚合酶作用下轉(zhuǎn)錄，3.5kb前基因組RN

25、A從5‘端DR1處開(kāi)始，經(jīng)DR2后繼續(xù)合成，終止于DR1后85堿基處的的TATAAA序列，比病毒DNA多130－270個(gè)堿基。第三步：前基因組的部分RNA被包裝入核心顆粒，并進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄，以與母鏈連接的末端蛋白為引物，合成負(fù)鏈DNA。由RNase H將模板降解，但5’端帽子結(jié)構(gòu)到DR1區(qū)域不被降解，作為正鏈合成的引物。第四步：在DNA聚合酶作用下合成正鏈，“引物易位”，未完成時(shí)，包裝成病毒顆粒，形成不完整的雙鏈基因組。,9.3.3 H

26、BV的復(fù)制,HBV的復(fù)制,親代“+”鏈DNA延長(zhǎng)親代“-”鏈 DNA ? “+”鏈 RNA“+”鏈 RNA等包裝成病毒核心顆?！?”鏈 RNA? 子代“-”鏈 DNA子代“-”鏈 DNA ?子代“+”鏈DNA,9.4 人禽流感的分子生物機(jī)制,病原：禽流感病毒，屬正黏病毒科流感病毒屬A型流感病毒。人禽流感：呼吸系統(tǒng)病變到全身敗血癥的高度急性傳染病。,9.4.1 人禽流感病毒特點(diǎn)及分型,正黏病毒科AB型流感病毒屬C型流感病毒屬

27、類托高土病毒屬,禽流感病毒感染人類的機(jī)制,HA受體結(jié)合位點(diǎn)的突變導(dǎo)致禽流感病毒易于感染人類細(xì)胞HA 226谷氨酰胺，與禽類呼吸道上皮細(xì)胞表面受體結(jié)合。HA 226亮氨酸，與人呼吸道上皮細(xì)胞表面受體結(jié)合。HA 226甲硫氨酸，與禽、人呼吸道上皮細(xì)胞表面受體結(jié)合能力相同PB2蛋白627位氨基酸點(diǎn)突變導(dǎo)致人禽流感病毒復(fù)制能力增強(qiáng)谷氨酸（禽流感病毒）→賴氨酸（人流感病毒）NS1第92位氨基酸的突變導(dǎo)致人禽流感病毒致病能力顯著增強(qiáng),

28、9.5 SARS病毒全基因組,2002年11月16日佛山市出現(xiàn)第一例“非典型肺炎”患者2003年2月28日，世界衛(wèi)生組織將這種疾病正式命名為嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合征（Severe Acute Respiratory Syndrome，SARS）截至7月17日，該病涉及到世界近32個(gè)國(guó)家和地區(qū)，全球患者已達(dá)8437多例，死亡813人，死亡率9.64%,,3月24美國(guó)疾控中心分離并判定“非典”病原體可能是新型冠狀病毒。中國(guó)香港、新加坡、

29、加拿大、德國(guó)在內(nèi)的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室也都確認(rèn)了這種新型冠狀病毒的存在。4月12日凌晨，加拿大大不列顛哥倫比亞省癌癥研究院屬下的麥克爾·史秘斯基因科學(xué)中心率先公布了全球首份SARS病毒基因圖譜4月15日晚軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院微生物流行病研究所與中國(guó)科學(xué)院北京基因組研究所合作，也于成功完成了對(duì)冠狀病毒的全基因組序列測(cè)定。,冠狀病毒屬屬于：病毒（Viruses）；無(wú)DNA階段單鏈RNA正鏈病毒（ssRNA positve-strand vir

30、uses）；有殼病毒目(Nidovirales)；冠狀病毒科，分為冠狀病毒屬(Coronavirus)和環(huán)曲病毒屬（Torovirus）,SARS-CoV的侵染過(guò)程,病毒侵染：S1蛋白與敏感細(xì)胞的受體（ACE2——血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2）結(jié)合,引起病毒囊膜和細(xì)胞膜融合，病毒以內(nèi)吞方式進(jìn)入細(xì)胞。復(fù)制：組裝分泌,SARS-CoV的起源及變異,起源：果子貍、猴、蛇、蝙蝠、老鼠等。動(dòng)物的SARS樣病毒是人類SARS-CoV的前體，果子貍的S

31、ARS樣病毒比人類SARS-CoV多29bp。,9.6 基因治療,定義：運(yùn)用遺傳物質(zhì)，或相關(guān)產(chǎn)物。糾正人體本身基因結(jié)構(gòu)或功能上的錯(cuò)亂阻止病菌的侵染殺滅病變的細(xì)胞抑制外源病原體遺傳物質(zhì)的復(fù)制,基因治療的歷史,1990年，首次以反轉(zhuǎn)錄病毒為載體，把腺苷脫氨酶基因（ADA）導(dǎo)入來(lái)自病人自身的T淋巴細(xì)胞，經(jīng)擴(kuò)增后回輸。前景分析：與基因工程相比較,基因治療的途徑,ex vivo途徑：將含外源基因的載體在體外導(dǎo)入人體自身或異體細(xì)胞，“基

32、因工程化的細(xì)胞”，經(jīng)體外細(xì)胞擴(kuò)增后輸回人體。優(yōu)點(diǎn)：安全性好；缺點(diǎn)：不易形成規(guī)模。in vivo途徑：將外源基因裝配于特定的真核細(xì)胞表達(dá)載體上，直接導(dǎo)入人體。優(yōu)點(diǎn)：有利于大規(guī)模生產(chǎn)；缺點(diǎn)：技術(shù)要求高。,基因治療中的病毒載體,基本條件：能夠攜帶外源基因并能裝配成病毒顆粒能夠介導(dǎo)外源基因的轉(zhuǎn)移和表達(dá)對(duì)機(jī)體沒(méi)有致病力反轉(zhuǎn)錄病毒、腺病毒、腺病毒伴隨病毒、皰疹病毒等,病毒基因組包括：編碼區(qū)：結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白（分必需基因和非必需基因）

33、非編碼區(qū)構(gòu)建方法：直接插入到非編碼區(qū)刪除復(fù)制基因和病毒癌基因刪除部分非必需基因和部分必需基因，增加插入外源基因的容量。,病毒載體的分類：重組型病毒載體： 不改變病毒復(fù)制和包裝所需的順式作用元件，有選擇性地刪除早期基因，通過(guò)同源重組法將目的基因插入到病毒基因組。無(wú)病毒基因的病毒載體：由重組載體和輔助系統(tǒng)組成。重組載體由外源基因表達(dá)盒、病毒復(fù)制和包裝所必需的順式作用元件及載體骨架組成。輔助系統(tǒng)由病毒復(fù)制

34、和包裝所必需的所有反式作用元件，常由另外的輔助病毒提供。,病毒載體在基因治療中的應(yīng)用,1990年第一例已進(jìn)行了數(shù)百項(xiàng)臨床試驗(yàn)病人上千人2/3應(yīng)用了病毒載體,基因治療中的問(wèn)題,靶向性基因?qū)胂到y(tǒng)：將治療基因送入特定的靶細(xì)胞外源基因表達(dá)的可控性：模擬人體內(nèi)基因本身的調(diào)控形式。治療基因過(guò)少,非病毒載體,病毒載體的不足：免疫原性高、毒性大、目的基因容量小、靶向特異性差、制備較復(fù)雜、費(fèi)用高等。,非病毒載體的種類,裸DNA（naked D

35、NA）：物理方法導(dǎo)入，如直接注射或基因槍。缺點(diǎn)：只能局部作用?！癉NA疫苗”。,非病毒載體的種類脂質(zhì)體（liposome vector）/DNA復(fù)合物：具雙層脂質(zhì)膜，能促進(jìn)極性大分子穿透細(xì)胞膜。種類：陽(yáng)離子脂質(zhì)體：由帶正電荷的脂類和中性輔助脂類等摩爾混合。陽(yáng)離子脂質(zhì)與帶負(fù)電的DNA結(jié)合形成復(fù)合物。陰離子脂質(zhì)體、pH敏感脂質(zhì)體：細(xì)胞內(nèi)吞時(shí)，避免溶酶體降解融合脂質(zhì)體等。,多聚物/DNA復(fù)合物：原理：利用陽(yáng)離子多聚體的氨基基團(tuán)的