反基因技术
• 脱氧寡核苷酸（oligodeoxyribonucleotide, ODN），
也被称为TFO (triplex-forming oligo)
• 肽核酸（peptide nucleic acids， PNA，一种以多
肽骨架取代糖-磷酸骨架的DNA类似物）
• 与靶基因的DNA双螺旋分子形成三股螺旋 • DNA水平
胞内，使其在体内有效表达，最终达到治疗 疾病目的的方法，均称之为基因治疗。
二、基因治疗的策略
(一) 直接策略：
• 针对致病基因
(二) 间接策略：
• 导入与致病基因无直接联系的治疗基因
(一)直接策略
1. 基因矫正（gene correction）
2. 基因置换（gene replacement）
3. 基因增补（gene augmentation） 又称为补偿性基因治疗 4. 基因失活（gene inactivation） 又称为反义基因治疗
• 自杀基因
• 单纯疱疹病毒胸苷激酶（HSV-tk）基因
• 编 码 胸 苷 激 酶 （ TK ） 催 化 丙 氧 鸟 苷 （ ganciclovir,
GCV）磷酸化成为磷酸化的核苷酸类似物，阻断DNA
的合成。
• 大肠杆菌胞嘧啶脱氨酶（CD）基因
• 将5’-氟胞嘧啶（5’-FC）转化为5’-氟尿嘧啶（5’-FU） 而发挥细胞毒性作用。
Rb基因，p53基因，MTS基因，nm23基因

p53基因治疗研究：
（1）野生型p53基因的替代疗法 （2）突变型p53基因的阻断疗法 （3）与p53基因有关的新型肿瘤疫苗
4. 基因失活
• 反义基因治疗
• 指采用反义（antisense）技术或反基因 （antigene）、基因敲除（gene knockout）等技术，阻断某些基因的异常表达。
反义基因疗法
Targeted inhibition of gene expression
反义技术
• 导入特定的反义核酸 • • 反义RNA 核酶（ribozyme）
• 使RNA失活 • 转录和翻译水平
核 酶
催化RNA切割和RNA剪接
Recognition sequences
“hammerhead” ribozymes
based on modification of genetic materials
in living cells.
• 基因治疗是指改变细胞遗传物质为基
础的医学治疗。
基因治疗概念的发展
• 经典概念：将具有正常功能的基因置换或
增补患者体内的缺陷基因，从而达到治疗疾 病的目的。
• 广义概念：将某种遗传物质转移至患者细
(2) 免疫增强基因疗法
MHC I类抗原、共刺激分子
(3) 肿瘤DNA疫苗疗法
癌胚抗原（CEA）制备的肿瘤DNA疫苗
免疫基因治疗
Tumour Necrosis Factor
2.分子化疗
(1) 自杀基因疗法： tk基因、CD基因 (2) 化疗保护性基因治疗： MDR基因 (3) 药物增敏基因治疗： 钙调素基因
(一)直接策略
1. 基因矫正（gene correction） • 指将致病基因的突变碱基加以纠正，而保留 正常部分。
2. 基因置换（gene replacement） • 指通过同源重组或基因打靶技术，将正常基 因定点整合到靶细胞基因组内,以原位替换致 病基因。
• 不涉及基因组整体改变的情况下对缺陷基因进行精 确的原位修复，是最理想的治疗方式。
• 细胞色素P450基因
Targeted Killing Genetic Pro-drug Activation Therapy
viral vector （HSV）
tumour cell
Ganciclovir（GCV）
tk
thymidine kinase gene
ganciclovir phosphate
self splicing intron ribozymes
(二) 间接策略
导入与致病基因无直接联系的治疗基因
1. 免疫基因治疗
2. 分子化疗
3. 其它策略
1.免疫基因治疗
(1) 细胞因子基因治疗
IL-2、IL-4、IL-1、IL-6、IL-7、IL-12、
INF-γ、TNF-α、G-CSF、GM-CSF
(1) 自杀基因疗法
• 将一些来源于病毒或细菌的基因导入肿瘤细胞
• 该基因表达产生的酶可催化无毒性的药物前体 转变为细胞毒性物质，从而杀死肿瘤细胞； • 同时通过“旁观者效应”（bystander effect） 杀死邻近未导入该基因的分裂细胞而显著扩大 杀伤效应。 • 由于携带该基因的受体细胞本身也被杀死，所 以这类基因被称为“自杀基因”。
Ganciclovir phosphate inhibits DNA polymerase
Cell death – Including bystander cells
(2) 化疗保护性基因治疗
• 指将编码抗细胞毒性药物蛋白的基因导入人体 细胞，以提高机体耐受肿瘤化疗药物的能力。
• 如 将 多 药 抗 性 （ multiple drug resistance,
第23 章 基因治疗
Gene therapy
李 凌
第一军医大学分子生物学研究所
传统治疗方法
1. 2. 3. 4. 药物治疗 手术治疗 放射治疗 理疗
• 新的生物治疗： • 基因治疗(gene therapy)
基因治疗
一、概念
二、策略
三、基本流程 四、应用与展望
一、基因治疗的概念
• Gene therapy is a medical intervention
(一)直接策略
3.基因增补（gene augmentation）
又称为补偿性基因治疗
• 是指不去除异常基因，将有功能的正常基因导
入病变细胞或其它细胞后发生非定点整合，表
达正常产物以补偿缺陷基因的功能，或使原有 的功能得以加强。
抑癌基因疗法
抑癌基因：是正常细胞内正常存在的，能抑 制细胞转化和肿瘤发生的一类基因群
MDR ）基因 MDR-1 导入骨髓造血干细胞，减
少骨髓受抑制的程度，以加大化疗剂量，提高 化疗效果。
(3) 药物增敏基因治疗
• 将外源基因插入肿瘤细胞后，改变肿瘤细Fra bibliotek对 药物的敏感性。
• 如将钙调素基因转入癌细胞，利用其对癌细胞