基因治疗研究现状


基因治疗从1989年进入临床试验以 来, 从相对禁锢到迅速发展, 过热泛滥, 反思降温, 平稳发展, 猛烈抨击, 捷报频 传等阶段, 几经波折, 充分体现了新生事 物发展规律. 但是, 无论基因治疗发展坎坷如何, 科学家坚信, 基因治疗是一场医学革命, 在 21世纪将真正走向临床, 为人类造福.
胰岛干细胞移植治疗糖尿病

美国科学家从尚未发病的糖尿病小鼠的胰 岛管中分离出胰岛干细胞，并在体外诱导 分化成能产生胰岛素的细胞。移植实验表 明，接受移植的糖尿病鼠血糖浓度控制良 好，而对照组小鼠则死于糖尿病。这为干 细胞治疗糖尿病奠定了实验基础。
由 胚胎干细胞 来源的各种干细胞 及其可能治疗的相关疾病
基因治疗肌肉老化

美国宾夕法尼亚州大学成功发 明新的基因治疗法，能够防止老 鼠的肌肉老化,使肌肉不致因年纪 而失去力量和萎缩。
人类到了五十岁以後，肌肉的功能会每十年退
化10%, IGF-I蛋白质刺激肌肉生 长，补充已损坏 的肌肉细胞；利用基因治疗，使肌肉继续制造 IGF-I蛋白质,实验 证实，老鼠经过基因治疗後， 肌肉的功能增加百分之27%.
所换的体积比 第一列更大
器官移植的供体严重缺乏
全国有500万盲人，其中400万可以通过角 膜移植得到光明。 美国人工培 植膀胱，且 移植成功。 1996年，我国科学家利用 组织工程学技术，世界第一个 在裸鼠背上人工复制“人耳”
２、近年来生命科学正在研究的问题 后基因组计划----生命解码的第二步
基因治疗身体创伤


基因治疗将来可能治疗运动员严重 受伤的肌肉，骨折的大腿或膝盖。 在动物实验中，基因治疗已成功的 愈合了骨折的骨骼，而且使受伤的肌 肉长得更加强壮。 可以用来治疗目 前技术无法治愈的严重受伤的关节和 骨骼, 韧带和肌腱, 也有可能治疗如关 节炎等关节疾病。
基因治疗肥胖

台湾中研院 李英惠利用Ｃ／ＥＢＰ基 因治疗来防止肥胖。可利用基因取代策 略，把体内一个控制脂肪细胞发育因子 取代成另一功能相似相互有别的因子,脂 肪转变成高代谢活性的能量消耗, 不影 响人脂肪功能及正常代谢机能 。
带荧光的鼠和兔
不易变质的 转基因番茄
转基组技术
“杂交水稻之父” 袁隆平改变育种 方法，2000年5月 开始实施“水稻 基因组计划”， 并于2002年4月4 日完成世界第一 张籼稻全基因组 框架序列图。
我科学家发现谷类“大个子”基因
解放日报06年8月27日记者 彭德倩报道：昨天从复旦 大学传出信息：该校生命 科学院研究人员在国际上 首次发现可使谷类种子变 成“大个子”的基因片 断——位于开花基因FCA 中名为RRM1的结构域。专 家指出，RRM1基因片断带 来大粒种子的奥秘是：它 可使植株的所有细胞变大。
基因治疗成功范例(I)

ADA缺乏症基因治疗: ADA缺乏导致严重联合 免疫缺乏症, 没有免疫能力. 1990年9月 , 一位 四岁的ADA缺乏症女孩接受了首例基因治疗, 患者注入10亿个遗传修饰的T淋巴细胞, 约每月 1次, 连续1年, ADA水平从1%上升到20%, 淋巴 细胞数量正常, 免疫功能正常, 1991年另一位9 岁患者基因治疗也取得成功, 他们从隔离病房 走向了美好生活. 美国,意大利,荷兰和日本等国 先后开展了该病临床试验.


韩国Yonsei 大学的Lee HC等人采用 LPK启动子调控胰岛素类似物（SIA）表 达. SIA通过AAV途径转入STZ诱发糖尿病 大鼠或者自身免疫性糖尿病NOD小鼠体内， 糖尿病鼠的症状明显好转，血糖浓度得 到控制，并且SIA的表达受血糖浓度调控， 葡萄糖耐受实验也获得了一致的结果,也 没有发现明显的毒副作用. 糖尿病基因治疗的热潮将要兴起, 2001年美国基因治疗年会已经有20余篇 论文摘要.
这项基因治疗已在老鼠身上获得良好的效果，经过基
因治疗者虽然美食保持苗条体型。该研究可望让人们吃 得多、吃得好，不运动也不会增胖。 其它治疗肥胖的策略: PCG-1,瘦素基因,能量代谢开 关, 脂肪吸收基因反义抑制, 线粒体解偶联蛋白基因等.
基因治疗侏儒症


Kagami证实用涎腺基因治 疗其合成蛋白可投递到全身。 将AdGH经尾静脉注入侏儒 小鼠，血中生长激素升高， 恢复到正常范围，侏儒小鼠 生长发育明显改善，接近正 常小鼠，对照组侏儒小鼠体 重仅为治疗组的十分之一。 动物实验已见很好的苗头。


人类基因组草图的绘制只是生 命揭密的第一步, HGP已经由结构基 因组向功能基因组转化. HGP人类基因组草图本身并不 代表生物医药本身, 而功能基因组的 研究将为研究基因功能, 生命奥秘, 新药筛选, 疾病治疗和预防, 基因克 隆, 基因诊断和基因治疗, 提高人体 健康水平奠定基础.
转基因技术
世 界 首 例 基 因 治 疗 患 者
基因治疗成功范例(II)

血友病B基因治疗: 血友病是一种由于人凝 血因子缺陷导致的遗传性出血疾病. 1991年, 复旦大学遗传学研究所采用反转录病毒介导 的自体皮肤成纤维细胞对2例血友病B患者 进行了世界首次血友病基因治疗临床试验, 患者体内凝血因子浓度和活性上升, 出血症 状减轻, 取得了安全有限的结果. 1999年美 国UP和Avigen 公司合作采用AAV途径进行 了血友病B基因治疗, 患者治疗后出血症状 显著改善.
第一章 走进生命科学
什么是生命科学？
研究自然界所有生命现象和生命活动规 律的科学。
研究生命科学需要什么学科的支持？
需要数学、物理、化学、信息科学等多 学科的支持。
第一节 走进生命科学的世纪
生物学的发展简史： 7000年前水稻的种植 5000年前猪的饲养 （个体水平） 1400年前《齐民要术》人工杂交 观察和描述 400年前《本草纲目》分类 17世纪显微镜的发明 （细胞水平） 18世纪林奈创立“生物分类法则” 实验 19世纪施莱登和施旺的“细胞学说” 达尔文的《物种起源》“进化论” （分子水平） 20世纪华森和克里克DNA双螺旋结构分子模型 结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸 （我国的成就）
2000年6月26日 人类基因组草图完成
由美英日法德中六国参加的以及 美国Celera公司独立开展的人类基因 组计划取得重要进展, 他们同时宣布绘 制了人类基因组31亿碱基对中99%的 草图, 其中, 美国完成54%, 我国科技工 作者完成了其中１％(3号染色体中 3000万个碱基对)的测序任务，并按期 完成了“ 工作框架图”。
基因治疗




60年代Lederberg设想基因治疗遗传病 1980年，美国Cline 主持了β－地中海贫血 的基因治疗, 引发社会风波 1980-1989年, 美国 Anderson 为首的科学 家争取社会和政府的支持理解，FDA和 RAC制定了基因治疗审批管理方案 1989年 美国Rosenberg 经FDA批准主持肿 瘤患者标志基因转移临床试验. 1990年, 美国 Culver/Blease 主持世界首例 ADA缺乏症基因治疗临床试验.
人类基因组研究的伟大意义




1. 揭开生命的奥秘, 生命的本质, 生命的起源和 进化, 生物的生长发育, 人类的生老病死, 思维 的本质等. 2. 引起一场深远的医学革命, 包括预防医学, 诊 断医学, 治疗医学等, 从根本上改变传统医学的 观念, 从治疗医学到预防医学. 3. 促进生命科学和其它科学的交叉,融合, 诞生 一批新兴的分支学科, 吸引更多的优秀人才加 入到生命科学的领域(Bio-X). 4. 极大推进生物技术的产业化进程, 特别是生 物医药产业的发展.
基因治疗成功范例(III)

AdP53基因治疗肿瘤: P53基因突变与肿瘤 发生发展高度相关(>50%), 将正常P53基因 导入肿瘤细胞,可以诱发肿瘤细胞凋亡, 而对 正常细胞无害. 1995年进入临床试验以来,已 经有600多名患者接受治疗, 60%患者显示出 安全有效, 1999年进入临床III期试验, 腺病毒 P53基因治疗临床方案已经超过8个, 而且治 疗肿瘤范围扩大到其它肿瘤和转移癌. 该方 案可望获得世界上第一个基因治疗临床药证. 我国该项基因治疗进入临床II期试验.
（Embryonic Germ Cell ）

来源于成体--- 成年组织来源的干细胞
ASC（Adult-derived Stem Cell )
干细胞有什么用呢？ 造血干细胞移植治疗白血病


造血干细胞移植是从60年代逐渐发展而救治，使急性白血病的长期生存率提 高到50—70％。 为发展此项技术作出重要贡献的美国医学 家托马斯（E.D．Thomas）因此而获得了 1990年度的诺贝尔医学奖。
1997年，“多利羊”在英国诞生
转基因动物
1997年，我国上海医学 遗传研究所的科学家将 整合有人凝血因子IX基 因的胚胎转移到母羊子 宫里，1998年成功地产 出了转基因羊，开创了 我国利用转基因动物大 量地生产廉价珍贵药物 的先河。
从羊的血中可提取 人的凝血因子IX
人体器官移植
早在三世纪时，人类就 有器官移植的念头—— 人面狮身。一个神话般 的想法，是如何成为事 实的呢？
第一节 走进生命科学的世纪
二十世纪生物学发展的两个领域？ 微观领域： 分子水平的突破，分子生物 学的确立 宏观领域： 生态科学的确立（个体和群 体、生物和环境）
第一节 走进生命科学的世纪
为什么21世纪被认为是生命科学的世纪？
看一看：上世纪人类在各领域的投入
30～50年代各国在核能上竟相投入研究
50～70年代在航空、航天上竟相投入研究 80年代至今信息科技和生命科学逐渐成为龙头 生命科学能成为21世纪的龙头，其中数学、 物理、化学、信息科学的发展，为揭开生命之迷 提供了有利的条件。
一九五三年，法国医生麦肯 和汉伯格则首次完成活体亲属间 肾脏移植，这枚肾脏发挥功能达 22 天之久。一九五四年，哈佛大 学梅瑞尔及穆睿为首的移植小组， 则首次成功地完成同卵双生子间 的肾脏移植。