基因治疗（gene therapy）
•经典的基因治疗：指正常的基因整合入细胞基因组以校正或置换致病基因的一种治疗方法。
•广义的基因治疗：将某种遗传物质转移到患者细胞内，使其在体内发挥作用，以达到治疗疾病目的的方法。
基因治疗与常规治疗方法的不同：一般意义上疾病的治疗针对的是因基因异常而导致的各种症状，而基因治疗针对的是疾病的根源--异常的基因本身。
基因治疗目前主要是治疗那些对人类健康威胁严重的疾病，包括：遗传病（如血友病、囊性纤维病、家庭性高胆固醇血症等）、恶性肿瘤、心血管疾病、感染性疾病（如艾滋病、类风湿等）。
基因治疗发展简史
1990年9月14日：第一例正式批准的基因治疗实验开始进行1991年美国批准了人类第一个对遗传病进行体细胞基因治疗的方案，即将腺苷脱氨酶（ADA）导入一个4岁患有严重复合免疫缺陷综合征（SCID）的女孩。
1991年7月中国开始进行基因治疗试验
第一个基因临床治疗的实例
其他实例
1993年法国将Ad-RSVmDys（腺病毒－罗斯病毒小肌营养不良蛋白基因重组体）注入小鼠肌内成功。
即用腺病毒为载体，与小肌营养不良蛋白（minidystrophin）基因的cDNA重组，在RSV启动子启动下，作肌肉注射，证明可在mdy小鼠肌肉表达。
在中国
1991年,我国科学家进行了世界上首例血友病B的基因治疗临床试验,目前已有4名血友病患者接受了基因治疗,治疗后体内IX因子浓度上升,出血症状减轻,取得了安全有效的治疗效果。
随后,我国科学家利用胸腺激酶基因治疗恶性脑胶质瘤基因治疗方案获准进入1期临床试验,初步的观察表明,生存期超过1年以上者占55%,其中1例已超过三年半,至今仍未见肿瘤复发。
此外,采用血管内皮生长因子基因治疗外周梗塞性下肢血管病基因治疗方案也已获准进入临床试验。
目前,我国已有6个基因治疗方案进入或即将进入临床试验。
总的来看,我国基因治疗产业比美国落后了约4年,正处于成长阶段,
绝大部分还处于实验室研究阶段,仅有大约5个项目通过审批进入特批临床试验或I、Ⅱ期临床试验。
基因治疗的基本程序
(一)治疗性基因的获得
(二)基因载体的选择
(三)靶细胞的选择
(四)基因转移方法
(五)转导细胞的选择鉴定
(六)回输体内
基因治疗有二种形式：一是体细胞基因治疗，正在广泛使用；二是生殖细胞基因治疗，因能引起遗传改变而受到限制。
1)体细胞基因治疗：体细胞基因治疗(somatic cell gene therapy)是
指将正常基因转移到体细胞，使之表达基因产物，以达到治疗目的。
这种方法的理想措施是将外源正常基因导入靶体细胞内染色体特定基因座位，用健康的基因确切地替换异常的基因，使其发挥治疗作用，同时还须减少随机插入引起新的基因突变的可能性。
对特定座位基因转移，还有很大困难。
2)生殖细胞基因治疗：生殖细胞基因治疗(germ cell gene therapy)
是将正常基因转移到患者的生殖细胞（精细胞、卵细胞中早期胚胎）使其发育成正常个体，显然，这是理想的方法。
实际上，这种靶细胞的遗传修饰至今尚无实质性进展。
基因的这种转移一般只能用显微注射，然而效率不高，并且只适用排卵周期短而次数多的动物，这难适用于人类。
而在人类实行基因转移到生殖细胞，并世代遗传，又涉及伦理学问题。
因此，就人类而言，多不考虑生殖细胞的基因治疗途径。
体细胞基因治疗采用将基因转移到基因组上非特定座位，即随机整合。
只要该基因能有效地表达出其产物，便可达到治疗的目的。
这不是修复基因结构异常而是补偿异常基因的功能缺陷，这种策略易于获得成功。
体细胞基因治疗不必矫正所有的体细胞，因为每个体细胞都具有相同的染色体。
有些基因只在一种类型的体细胞中表达，因此，治疗只需集中到这类细胞上。
其次，某些疾病只需少量基因产物即可改善症状，不需全部有关体细胞都充分表达。
基因治疗的策略
（一）基因置换（gene replacement）
指将特定的目的基因导入特定细胞，通过定位重组，以导入的正常基因置换基因组内原有的缺陷基因。
通过同源重组（homologous recombination）即基因打靶技术（gene targeting）将外源正常的基因在特定的部位进行重组，从而使缺陷基因在原位特异性修复。
对缺陷基因的缺陷部位进行精确的原位修复，不涉及基因组的任何改变。
（二）基因增强（gene augmentation）和基因失活（gene inactivation），
指不去除异常基因，而通过导入外源基因使其表达正常产物，从而补偿缺陷基因等的功能；或特异封闭某些基因的翻译或转录，以达到抑制某些异常基因表达。
（三）自杀基因治疗
将“自杀”基因导入宿主细胞中，这种基因编码的酶能使无毒性的药物前体转化为细胞毒性代谢物，诱导靶细胞产生“自杀”效应，从而达到清除肿瘤细胞的目的。
（四）基因免疫治疗
通过将抗癌免疫增强细胞因子或MHC基因导入肿瘤组织，以增强肿瘤微环境中的抗癌免疫反应。
基因治疗的途径
1、间接体内治疗途径（ex vivo)
先从患者体内取出某一器官组织的细胞，体外扩增后，将目的基因转入靶细胞形成表达外源基因的遗传修饰细胞，选择高表达的细胞扩增培养，以一定数量移植患者体内。
（安全、易控制但操作复杂）2、直接体内治疗途径（in vivo）
将目的基因体内直接转移到靶细胞，所用载体必须具有特异的导向性和转移效率。
（操作简单但疗效短、免疫排斥等）
基因转移技术(gene transfer)
1.病毒介导的基因转移系统
病毒载体介导的基因转移效率较高，因此它也是使用最多的基因治疗载体。
据统计，有72%的临床实验计划和71%的病例使用了病毒载体，其中用得最多的是逆转录病毒载体和腺病毒(adenovirus，AV)载体。
2.非病毒载体介导的基因转移系统
1）化学法：将正常基因DNA（及其拷贝）与带电荷物质和磷酸钙、DEAE－葡萄糖或与若干脂类混合，形成沉淀的DNA微细颗粒，直接倾入培养基中与细胞接触，由于钙离子有促进DNA透过细胞有作用，某些化合物可扰乱细胞膜，故可将DNA输入细胞内，并整合于受体细胞的基因组中，在适当的条件下，整合基因得以表达，细胞亦可传代。
这种方法简单，但效率极低，一般1000－100000个细胞中只有一个细胞可结合导入的外源基因。
要达到治疗目的，就需要从病人获得大量所需的受体细胞。
当然，可以通过选择培养的方法来提高转化率。
2）物理法：包括电穿孔法和直接显微注射法。
①电穿孔法：电穿孔法（electroporation）是将细胞置于高压脉冲电场中，通过电击使细胞产生可逆性的穿孔，周围基质中的DNA可渗进细胞，但有时也会使细胞受到严重损伤。
②显微注射法：显微注射（microinjection）是在显微镜直视下，向细胞核内直接注射外源基因，这种方法应是有效的。
但一次只能注射一个细胞，工作耗力费时。
此法用于生殖细胞时，有效率可达10%。
直接用于体细胞却很困难。
在动物实验中，应用这种方法将目的基因注入生殖细胞，使之表达而传代，这样的动物就称为转基因动物，目前成功使用得较多的是转基因小鼠（transgenic mice），它可作为繁殖大量后代的疾病动物模型。
③脂质体法：脂质体（liposome）法是应用人工脂质体包装外源基因，再与靶细胞融合，或直接注入病灶组织，使之表达。
3）同源重组法：同源重组（homologous recombination）是将外源基因定位导入受体细胞的染色体上，在该座位因有同源序列，通过单一或双交换，新基因片段替换有缺陷的片段，达到修正缺陷基因的目的。
如在新基因片段旁组装一Neo基因，则在同源重组后，因有Neo基因，可在含有新霉素（neomycin）的培养基中生长，从而使未插入新基因片段的细胞死亡。
对于体细胞基因治疗，体外培养细胞的时间不能过长，筛选量大，故在临床上应用也受限制难以进行。
今后如能改进技术，提高重组率，这种定点修正基因的方法仍是有前景的。