基因治疗

基因治疗
基因治疗

基因治疗

回答如下几个问题:

什么叫基因治疗?

What is gene therapy?

基因是如何传递的?

How are genes delivered?

哪些疾病可用基因治疗?

Which diseases can be treated?

临床试验的最新情况?

What is the status of current clinical trails?

基因治疗的前景如何?

What are the future prospects?

第一节概述

1.基因治疗的概念

一般是指将限定的遗传物质转入患者特定的靶细胞,以最终达到预防或改变特殊疾病状态为目的的治疗方法。

基因治疗(Gene therapy ):指应用DNA重组技术,将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病,以达到治疗的目的。

2.基因治疗的主要策略

基因置换(gene replacement)或称基因矫正(gene correction):特定的目的基因导入特定的细胞,通过定位重组,让导入的正常基因置换基因组内原有的缺陷基因,不涉及基因组的任何改变。

基因添加或称基因增补(gene angmentation):通过导入外源基因使靶细胞表达其本身不表达的基因。

基因干预(gene interference):采用特定的方式抑制某个基因的表达,或者通过破坏某个基因而使之不能表达,以达到治疗疾病的目的。

基因置换或基因添加的必要条件

对导入的基因及其产物有详尽的了解

外来基因能有效地导入靶细胞

导入基因能在靶细胞中长期稳定驻留

导入基因能有适度水平的表达

基因导入的方法及所用载体对宿主细胞安全无害

导入自杀基因--细胞自杀效应

将自杀基因转移入宿主细胞中,该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“自杀”,清除肿瘤细胞。

基因修饰--改变细胞功能

基因修饰肿瘤细胞的“疫苗”疗法

基因修饰TIL的过继免疫方法

免疫增强基因疗法

原位修饰肿瘤免疫原性的基因疗法

基因标记(gene labeling):基因标记实验是基因治疗的前奏,并不在于直接治疗疾病而是期望能够提供有关正常细胞生物学和疾病病理方面的信息。

3.基因治疗步骤

基因导入(administration):把基因或把含有基因的载体导入机体。

基因传递(delivery):基因从导入部位进入靶细胞核。

基因表达(expression):细胞中治疗性基因产物的形成。

第二节基因转移技术和靶细胞

1.基因治疗方式

基因治疗的基本方式:

体内直接转基因

体内法in vivo

体细胞介导的基因治疗

回体法ex vivo

基因转移的方法:

生物学方法

逆转录病毒载体,腺病毒载体,腺病毒相关病毒载体,单纯疱疹病毒载体

非生物学方法

脂质体,直接注射,受体介导基因转移技术,其它方法

基因治疗载体

载体是治疗性遗传物质的携带者或运输工具。

载体的类型:病毒载体,非病毒载体

理想的基因治疗载体具备的性质

易于进入靶细胞。

在特异细胞或组织达到有规律、充分及持续的外源基因表达。

外源基因应含或整合于基因组活化区内或能自主复制的构件。

整个过程应安全有效并具有选择性。

易于大量生产。

基因治疗载体的选择(考虑因素)

靶细胞或靶组织

疾病类型

期望是否持续或短暂表达

所要求的基因表达水平

体内或回体基因治疗

安全性:风险效应比。

基因转移的生物学方法

病毒载体类型

重组型病毒载体:以完整的病毒基因组为改造对象,选择性删除病毒的某些必需基因(早期基因、控制表达的基因),缺失的功能由互补细胞反式提供;利用同源重组方法将适当长度的外源基因插入病毒基因组的非必需区,不改变病毒复制和包装所需的顺式元件。

无病毒基因的病毒载体:由载体质粒和辅助系统组成。载体质粒:由外源基因表达盒、病毒复制和包装所必需的顺式作用元件及质粒骨架组成;辅助系统:由病毒复制和包装所必需的反式作用元件组成

逆转录病毒载体

优点:高效地感染分裂的宿主细胞(100%);在感染后,逆转录病毒能够将前病毒基因组稳定地整合到宿主基因组的随机位点上;利用重组逆转录病毒能将目的DNA传递给整个细胞群体;逆转录病毒载体可感染多种人和动物的细胞,宿主范围非常广;不产生任何有免疫原性的病毒蛋白,对宿主细胞无毒性作用,可建立细胞系长期持续表达外源基因。

缺点:只能整合至分裂相的细胞;容量小(不超10kb);病毒滴度不高;由于其随机整合,有激活癌基因的潜在危险。

逆转录病毒的生活周期

进入宿主细胞双链RNA

逆转录酶

双链DNA前病毒

整合到宿主细胞基因组DNA中

宿主细胞RNA聚合酶II

mRNA

病毒RNA基因组作为合成相应

病毒蛋白质的模板

包装成新的病毒颗粒,离开宿主

腺病毒载体

优点:转染效率高、安全;宿主范围广,与细胞分裂无关;容量大,制备较易,病毒滴度较高。

缺点:不能整合到染色体,表达时间短暂(1-6周);具有免疫原性;反复治疗效率降低;缺陷病毒可与宿主基因组或其它病毒发生重组,产生危险系数高的新病毒

腺相关病毒

优点:是非病原微生物,未发现野生型adeno -associated virus(AA V)与人类疾病有关;它既能感染分裂细胞,又能感染非分裂细胞;宿主范围广,能感染多种宿主细胞;插入突变的危险性相当低。

缺点:只能包装小于5kb的目的基因片段,相对转基因能力受限;整合时需要辅

助病毒感染才能进行复制,增加包装的难度;很难大量生产

单纯疱疹病毒载体

优点:HSV载体能携带30-50kb的外源基因,可在多种细胞中复制;能感染分裂和非分裂细胞,对神经细胞易感。

缺点:病毒不能整合入宿主细胞染色体,只能短暂表达;对感染的细胞产生毒性作用。

病毒载体(病毒传递系统)

病毒载体小结

尽管当前的临床试验中逆转录病毒载体仍然广泛应用,但腺病毒载体的应用日益增加。

腺病毒载体存在抗病毒免疫及毒性问题,其替代载体是腺相关病毒载体。

HSV载体容量大并具有嗜神经性,使之适合于神经性疾病的基因治疗,其转移效率高,但毒性仍成问题。

存在的共同问题:基因产物过度表达,引起免疫反应;可能产生有传染性或辅助型病毒;可能随机整合于宿主基因组中,从而激活或抑制癌基因;随机插入突变;携带外源基因的容量小;宿主范围有限;外源基因导入低。

今后任务:如何通过对各种不同的病毒载体系统优化获得简便、高效的包装系统、可调控表达外源基因的病毒载体、靶向性载体及无病毒基因的病毒载体。

基因转移的非生物学方法

基因治疗的非病毒载体

非病毒方法是依赖细胞机制将DNA导入细胞进而转移至细胞核。

与病毒载体相比非病毒载体的优点:对受转移的DNA大小没有限制;DNA 容易进行操作,对于包装与复制需要的病毒序列没有特殊要求;比构建的病毒载体安全,不可能诱发任何感染;免疫源性问题少。

㈠脂质体

㈡直接注射

㈢受体介导基因转移技术

㈣其它方法

理想的非病毒DNA传递系统应具备的性质:

已知结构及成分

在生物液体中,传递系统的稳定性受到复合物成分的控制

细胞摄取受细胞特异性浆膜受体的控制

能迅速从内容泡中释放(依赖于pH值)

能有效地脱包膜并经细胞质运输DNA

DNA的核摄取充分

能达到所期望的持续表达

脂质体( liposome )

脂质体是由脂类形成的一种可以高效包装DNA的人造单层膜,是一种脂质双层包围水溶液的脂质微球。

其结构和性质与细胞膜极为相似,二者易于融合,DNA由于细胞的内吞作用进入细胞。

脂质体与细胞相互作用产生胞内DNA传递的可能模式

直接注射

裸DNA通过物理或机械方法导入--基因枪

方法:注射,包埋

溶液类型对基因表达有影响:

重组DNA可贮存于5%~30%的蔗糖溶液中

也可用生理盐水或PBS

其它方法

磷酸钙共沉淀法

电穿孔法

显微注射法

基因枪法

基因转移的靶细胞

靶细胞的选择须考虑:

最好为组织特异性细胞

细胞较易获得,且生命周期较长

离体细胞较易受外源基因转化

离体细胞经转染和一定时间培养后再植回体内,仍较易成活

转基因靶细胞的选择

选择目的基因表达的组织细胞最好是组织特异性细胞。

细胞较易获得,且生命周期较长。

离体细胞较易受外源遗传物质转化。

离体细胞经转染和一定时间培养后再植回体内仍较易成活。

目前常用的靶细胞有:

造血细胞

皮肤成纤维细胞

肝细胞

血管内皮细胞

淋巴细胞

肌肉细胞

肿瘤细胞

第三节反义RNA、核酶和三链DNA在基因治疗中的作用

反义RNA

反义RNA可作为一种调控特定基因表达的手段。

合成的RNA用于体内基因治疗,必须解决的关键问题:专一性转移问题;反义RNA进入靶细胞前的降解问题。

受体介导反义RNA转移技术可以满足反义RNA在基因治疗中的专一性高、抗降解作用强的要求。

受体介导的反义RNA基因治疗的优点:

安全性高;

反义RNA设计和制备方便;

具有剂量调节效应;

能直接作用于一些RNA病毒。

小干扰RNA(siRNA)

siRNA一般不会在哺乳类细胞中诱发蛋白质合成的非特异性抑制;

用人工合成的siRNA可特异地抑制哺乳类细胞中外源性或内源性基因的表达;

siRNA诱发的基因抑制具有高度的序列特异性。

siRNA的临床应用潜力

siRNA可用于肿瘤的基因治疗

siRNA可用于病毒性疾病的基因治疗

核酶(ribozyme)

RNA组成的酶

可催化RNA切割和RNA剪接反应。

结构:锤头状和发夹状。

具有催化RNA切割的核酶可作为基因表达和病毒复制的抑制剂,目前已被开发用于基因治疗。

核酶临床应用潜力

核酶作为抗病毒药物的潜力:下列病毒感染是核酶治疗潜在的靶子:HIV-1、乙型、丙型和丁型肝炎病毒、A型流感病毒、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒和牛白血病病毒。

核酶用于癌症治疗

三链DNA(triple-strand DNA)

当某一DNA或RNA寡核苷酸与DNA高嘌呤区结合时可形成三链。

三链形成寡核苷酸(triple-forming oligonucleotide,TFO)能特异地结合在DNA大沟中,并与富含嘌呤链上的碱基形成Hoogsteen氢键。

TFO与靶DNA的结合具有高度序列特异性,这是三链DNA的应用基础。

TFO的作用机制:基因调控区形成三链DNA后抑制基因转录

专一性地干扰DNA与反式作用因子的结合,抑制转录起始或转录延伸,达到反基因的目的。

技术关键:

TFO(ODN)的设计与合成

专一性

稳定性

摄取及分布

三链技术可用于下列疾病

病毒性感染:HIV-1、单纯疱疹和乙型肝炎。

癌症

基因治疗的受控表达

内容:时间、空间、水平三个层面

时间:控制治疗基因在患者需要实施治疗时才表达;根据不同疾病的治疗方式,控制治疗基因持续表达的时间跨度。

空间:严格限制治疗基因只在靶细胞中表达(专一性和安全性)

水平:治疗基因在一个适当的水平表达(避免毒副作用)

第四节基因治疗的应用研究

基因治疗在临床上的试验和应用

基因治疗方案用于人体之前必须进行三个阶段的试验,即体外研究,小鼠体内研究和灵长类动物体内研究,以保证对人体无害。

一、遗传病的基因治疗研究

1990.9.14 首例基因治疗

4岁女孩严重免疫缺陷症(SCID)

缺乏腺苷酸脱氨酶(ADA) 2--脱氧腺苷含量升高毒性严重破坏免疫功能

ADA基因LN逆转录病毒载体

靶细胞为病人淋巴细胞回输

二、肿瘤的基因治疗研究

㈠修正肿瘤相关基因的功能

恢复抑癌基因的功能

纠正癌基因的表达

㈡导入特定的基因产生肿瘤特异的药物敏感性

自杀基因疗法

HSV-tk

㈢肿瘤的免疫基因治疗

外源基因导入肿瘤细胞

细胞因子,MHC ⅠⅡ

外源基因导入免疫细胞

TNF

肿瘤的免疫基因治疗面临的问题

细胞因子作用的双重性

细胞因子基因转染肿瘤细胞疫苗的有效性

三、病毒性疾病的基因治疗

诱导对病毒RNA的降解:

抑制病毒与宿主细胞的结合:

干扰病毒基因组的转录起始和调控:

抑制病毒基因组的复制和蛋白质合成:

RNA干扰技术:

基因治疗的前景与问题

基因治疗中所用的各种启动子,在不同种类的体细胞中表达效率是不同的。

基因治疗研究中,体外基因转移是一个重要的研究领域,人体细胞在体外进行长期培养和繁殖,细胞的生物学改变是值得研究的问题。

要有效和简便地将基因治疗应用于临床,需要发展体内基因转移方法。

导入外源基因对机体的不利影响也是一个不容忽视的问题。

基因治疗

基因治疗 基因治疗的发展 基因治疗的设想始于1967年,1973年一名美国研究人员和几位医生在德国进行了世界上第一例基因治疗试验,接受治疗的患者为两姐妹,研究人员将一种名为肖普氏乳头瘤的病毒(这种病毒携带有一种酶基因可能会使人本身的酶分泌正常)注射到患者体内,结果是既没有产生任何疗效,也没有出现不良反应。1980年随着外源基因导入小鼠实验的成功,美国的另一名医生对两名地中海患者进行了第二例基因治疗,结果同样没有取得成功。 20世纪80年代初,美国科学家Anderson基因治疗的前景和发展方向。此后的几年之中,一大批科学家在动物身上进行了大量的基因转移实验和基因标记实验,为以后基因治疗的临床应用积累了许多经验,也奠定了临床应用的理论基础。1990年,美国国立卫生研究院的Blaste R.M.和Anderson W.F.用腺苷酸脱氨酶(ADA)基因导入一位由于ADA基因缺陷导致严重免疫缺损的4岁患者的淋巴细胞中,治疗取得了成功,转入这种可以产生腺苷酸脱氨酶能力的淋巴细胞后,患者症状得到明显缓解。第二例接收同样方法治疗的的SCID患者是一名九岁的小女孩,治疗也同样取得成功。1991年,美国科学家Rosenberg的研究小组对50名黑色素瘤晚期患者进行了基因治疗,将外源性肿瘤坏死因子转入肿瘤中的浸润淋巴细胞,结果这种转化的TIL能集中在肿瘤所在部位并杀伤肿瘤细胞,治疗也取得了一定效果。此后世界各国都掀起了基因治疗的研究热潮,1991年美国国立卫生研究院连续批准了包括肿瘤坏死因子基因导入肿瘤细胞在内的11项人类基因治疗的实验方案。2001年法国巴黎内克尔儿童医院利用基因治疗使数名有免疫缺陷的婴儿恢复了正常的免疫功能,成为基因治疗开展近十年来科学家取得的最大成功。目前基因治疗主要集中在美国,其次是欧洲。基因治疗的适用范围也越来越广,其中,癌症居基因治疗首位,其次是单基因疾病,心血管病,传染性疾病和其他疾病。 我国的基因治疗的研究工作开展的也相对较早,且获得了很好的疗效。1991年7月,中国复旦大学与第二军医大学长海医院合作,从一批自愿接受基因治疗的凝血因子IX基因缺陷血友病B患者中选择了两兄弟开始进行基因治疗临床研究。研究人员将凝血因子IX基因导入患者皮肤成纤维细胞,再将转化的皮肤成纤维细胞回输到患者体内。经过几次转化细

基因治疗的现状与展望

基因治疗的现状与展望 朱双喜 在生命进化的漫长历程中,生物体通过基因突变以适应环境,基因突变是生物进化的基础。同时,不利的突变会造成细胞形态和功能的异常,导致疾病,甚至机体的死亡。人体某些疾病的发生与基因的核苷酸序列变化有关,那么从校正核苷酸序列着手来治疗疾病的设想也就顺理成章了。基因治疗是向靶细胞引入正常的或野生型基因,纠正和补偿致病基因产生的缺陷从而达到治疗疾病的目的。.Anderson于80年代初首先阐述了基因治疗的前景;1990年美国成功地进行了ADA(腺苷脱氨酶)缺陷患儿的人体基因治疗;1991年我国首例基因治疗B型血友病也获得了成功。目前,基因治疗已从遗传病扩展到肿瘤、心血管疾病、神经系统疾病、传染病,包括AIDS病等领域。它依然存在例如缺少高效的传递系统、缺少持续稳定的表达和寄主产生免疫反应等一些问题。但随着人类基因组计划的实施、大批新基因的发现以及新技术的发展,治疗范围将大大拓宽,从而给人类健康事业带来深远的影响。一、基因治疗的前提 在基因治疗成为一种普通的医疗手段之前必须首先明确两个前提。 1.1 基因治疗需要有清晰定义的靶组织通常以疾病类型来选择进行基因治疗的细胞,例如在肺部系统纤维疾病的临床治疗中选择肺作为靶器官,使用呼吸道气雾剂法,可使含有补偿缺陷基因的DNA直接传递到肺中;治疗类似血友病的凝血因子疾病需要在血浆里含有达到治疗水平的凝血蛋白,这种蛋白可以由肌肉、活细胞、成纤维细胞或甚至血细胞提供,于是就可有多种接受基因治疗的靶组织。此外,靶组织的最终选择还必须考虑基因传递的效率、表达蛋白变性、机体免疫状态、可行性和治疗费用等因素。 1.2 究竞要往靶组织内传递多少治疗基因B型血友病的病因是缺乏一种称为第九因子的凝血蛋白,然而病人只需正常水平5%的这种蛋白,其生存机会就能提高,假设经治疗后的细胞能稳定表达这种蛋白,那么需要传递基因给人体全部1013个细胞中的5xlO11细胞;然而相对于大脑来说,只需几百个细胞被基因转染,神经性疾病的患者就可减轻痛苦;如果考虑对成血干细胞(或生殖细胞)进行基因转染,治疗几个细胞将会对其数以百万计的子代产生影响,所起的负作用也同样如此。 二、基因治疗的方法 基因治疗的应用有两种途径:(1)把一个健康基因拷贝插入靶细胞以补偿缺陷基因;(2)引进经过改造的基因以赋予细胞新的特性。最常用的技术有:(a)体外处理(ex vivo)疗法~将有基因缺陷的细胞取出,引入正常基因拷贝后再送回体内;(b)原位疗法,使用载体将目的基因直接导入靶组织。(c)体内疗法(in vivo),将基因载体注入血液,定向寻找靶细胞并将遗传信息安全有效地导入。 基因治疗载体可分为病毒型和非病毒型[4]两类。病毒型载体包括:逆转录病毒、腺病毒、腺相关病毒和疱疹病毒,目前最有效的方法是使用经过改造的、具有穿膜特性的病毒作为载体,定向地将目的基因导入细胞。然而由于人体自身具有抗病毒的免疫系统,使用病毒载体作为媒介来传递DNA时就不得不面对宿主的免疫反应。非病毒型载体包 括:脂质体、裸露DNA和DNA包装颗粒,范围从裸DNA显微注射,电激法、基因枪技术等各类物理学方法到聚阳离子赖氨酸或阳离子脂质体。 三、基因治疗面临的问题 缺乏某种单基因产物而患病的病人,一旦获得一个野生型的基因拷贝并能正常表达,就有被治愈的可能。基因治疗亟待解决的问题是目的基因的定向表达,目的基因导入靶细胞是定向表达的基本条件。目前,必须优先发展有更强适用性和灵活性的能准确调控转导基因表达的基因传递系统,即发展一种理想的“载体”(能帮助新的基因"潜入"),人体细胞的特殊

基因治疗的概念

基因治疗的概念 基于修饰活细胞遗传物质而进行的医学干预。细胞可以体外修饰,随后再注入患者体内;或将基因治疗产品直接注入患者体内,使细胞内发生遗传学改变。这种遗传操纵的目的可能会预防、治疗、治愈、诊断或缓解人类疾病。 基因治疗的类型 根据目的 基因治疗:治疗或预防疾病 基因增强:增强人的性状和能力 根据干预对象 体细胞:基因转入体细胞内 生殖细胞:基因转入生殖细胞或早期胚胎。 体细胞基因治疗、生殖细胞基因治疗、 体细胞基因增强、生殖细胞基因增强 治疗简要过程 1. 体外法(ex vivo):患者细胞经体外遗传处理后,再移入患者体内进行治疗。 2. 体内法(in vivo):把基因通过载体(如病毒)直接转入患者病患部位,进行治疗。 3. 基因治疗使用的载体 (1)病毒 1.1 反转录病毒:RNA病毒,其基因可整入受体基因组 1.2 腺病毒:双链DNA病毒,形成核外DNA,不遗传,需多次施用 1.3 腺相关病毒:单链DNA病毒,可近100%插入19号染色体的特殊位点。感染人和灵长类,不致病,宿主免疫原性小。携带DNA小,难以制造 1.4 病毒壳蛋白形成的假病毒:“魔法子弹” (2)非病毒载体:易于制造、低免疫,但感染和表达少 2.1 裸DNA :表达效率低;电转移和基因枪转移 2.2 多核苷酸:合成的小分子核酸,使体内基因的表达失活 2.3 脂质体和多聚体:用脂质体和多聚体分子包裹DNA,使DNA被细胞吞入,提高转移效率 (3)复合方法:如脂质体加病毒 (4 )多晶体:含有核酸(DNA、RNA)的多晶体可以增强基因的转移效率、毒性小 用腺病毒进行基因治疗 Fragile-X 的基因治疗 癌症的基因治疗 基因在癌细胞中表达,引起癌细胞凋亡,从而达到治杀死癌细胞,治愈癌症的目的。 今又生Ad-p53腺病毒注射液 小分子核酸的抑制基因表达和治疗的机制 从DNA到蛋白质,小分子核酸进入细胞后剪切mRNA使基因不能翻译

2020年细胞和基因治疗CDMO行业研究报告

2020年细胞和基因治疗CDMO行业研究报告 一、细胞和基因治疗:创新疗法的新方向 (一)细胞治疗:CAR-T 是目前商业化的主流方向 细胞疗法的原理是通过向患者移植正常或生物工程改造过的人体细胞以替代失去正常功能的细胞。人体中包含200多种不同的特殊细胞类型,例如肌肉,骨骼或脑细胞。这些细胞在体内执行特定功能,疾病或衰老可能导致人体细胞失去这些分化细胞。在许多情况下,这种缺失是不可逆的,也就意味着患病或丢失的细胞不再能被健康的细胞所补充。细胞疗法旨在将新的健康细胞人为地引入患者体内,以替代患病或缺失的细胞。 细胞治疗最早可以追溯到上个世纪30年代,而近代细胞治疗的快速兴起则是在2011年之后。2011年10月,法国科学家拉尔夫·斯坦曼因“发现树突状细胞和其在后天免疫中的作用”获得诺贝尔医学奖,标志着生物免疫治疗成为癌症治疗的新型疗法。此后,细胞治疗迅速兴起,在一些复杂的肿瘤疾病治疗中率先进行临床试验,被Science杂志评为2013 年10大科技突破之首。 细胞疗法按照引入的细胞种类可以分为干细胞治疗和免疫细胞治疗。干细胞治疗是利用人体干细胞的分化和修复原理,把健康的干细胞移植到病人体内,以达到

修复病变细胞或重建功能正常的细胞和组织的目的。干细胞是一类具有无限的或者永生的自我更新能力的细胞、能够产生至少一种类型的、高度分化的子代细胞,具有多能性和全能性、自我更新能力和高度增殖能力等优点。患者自体干细胞较易获得,致癌风险也很低,同时也没有免疫排斥及伦理争议等问题,被更多地应用于临床。用于临床治疗的干细胞种类主要有骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞等。干细胞治疗被广泛应用于临床各类疾病的治疗,主要包括血液类疾病、器官移植、心血管系统疾病、肝脏疾病、神经系统疾病、组织创伤等方面。 免疫细胞治疗的原理是采集人体自身的免疫细胞并进行体外培养扩增,同时加强其靶向性和杀伤力,最后再输入到病人体内以消灭病原体、癌细胞。免疫细胞是指参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞,包括NK细胞、T细胞、B细胞、巨噬细胞等。目前免疫细胞疗法主要被运用于癌症的治疗,根据所使用的的免疫细胞不同,分为细胞因子诱导的杀伤细胞(CIK)疗法、API生物免疫治疗、DC+CIK细胞疗法、自然杀伤细胞(NK)疗法、 DC-T 细胞疗法等。 免疫细胞疗法在癌症治疗上的应用主要是通过过继性免疫治疗实现的。过继性免疫治疗是指从肿瘤患者体内分离免疫活性细胞,在体外进行扩增和功能鉴定,然后

免疫基因治疗骨肉瘤

免疫基因治疗骨肉瘤 *导读:DcWilt等利用腺病毒介导IL-3局部肢体灌注的方法治疗小鼠肢体骨肉瘤,发现有抑制作用并且比局部注射和系统给药的方法更有效。…… 在肿瘤的发生发展过程中,机体免疫系统会出现对肿瘤细胞的免疫耐受状态,导致这种状态的原因主要有肿瘤细胞低表达主要组织相容性复合体/人白细胞抗原分子、缺乏共刺激分子(如B7)等的表达、肿瘤抗原调变以及分泌免疫抑制因子。 针对这些问题,至少4类基因可作为免疫基因治疗的目的基因,即人类白细胞抗原、共刺激分子、肿瘤抗原和细胞因子。而对骨肉瘤基因治疗,研究较多的有细胞因子和B7分子系列。 Lafleur等通过腺病毒载体转染白细胞介素 (IL)-12基因入骨 肉瘤细胞,发现IL-12能够上调Fas的表达,诱导细胞凋亡,且对骨肉瘤的肺转移有抑制作用。DcWilt等[2]利用腺病毒介导 IL-3局部肢体灌注的方法治疗小鼠肢体骨肉瘤,发现有抑制作用并且比局部注射和系统给药的方法更有效。 骨肉瘤细胞不表达B7分子或仅弱表达,因而无法为机体免疫系统识别以逃避免疫监视而无限生长。将B7分子基因导入骨肉瘤细胞可以增强和诱发机体抗肿瘤免疫,并增强免疫活性细胞对骨肉瘤细胞的识别和杀伤能力,是骨肉瘤基因治疗的重要策略。Nagamori等发现B7-1、B7-10和B7-2对荷瘤鼠具有明显的抗肿

瘤免疫效应,且B7-la与B7-1和B7-2相比,是更为有效的协同刺激分子。目前IL-2已用于骨肉瘤术后化疗,可诱导自然杀伤细胞和淋巴激活杀伤细胞的产生,但效果有待进一步证实。 另外,关于IL-1、IL-2、IL-12、IL-18基因治疗仍处于动物实验和细胞水平研究。干扰素用于骨肉瘤的报道很少,疗效也不肯定。此外,癌基因还可作为肿瘤抗原用于基因治疗。 哪七类肿瘤男人更易得虫咬勿乱敷药小伤变癌症肺结核合并肺癌有10大预警 2009国人防癌新行动! 得了乳癌≠告别性生活最佳防癌食物“前三甲”微波炉会致癌纯属谣传揭密易患癌症的十大人群什么病最容易变成癌远离癌症的九种生活习惯 想了解更多肿瘤的相关知识,请点击癌症频道

基因治疗的发展及其应用

基因治疗的发展及其应用 【摘要】基因治疗一种很有发展前途的高新技术。基因治疗有望成为治疗遗传病、肿瘤、心血管病、病毒感染及其它难治性疾病的有效手段,本文通过国内外相关文献的分析,从基因治疗(基因治疗的现状、肿瘤的基因治疗)、基因预防、基因治疗技术、基因治疗存在的问题和未来发展等进行综述。 【关键词】基因治疗;基因预防;基因治疗技术;现状;问题和未来发展 人类的疾病是由于其本身的基因的核苷酸发生变化有关。近年来,基因治疗作为一种安全的、新的疾病治疗手段,在一定程度上取得了重大进展。 1 基因治疗 基因治疗(Genethrapy)是向靶细胞引入正常有功能的基因,以纠正或补偿致病基因所产生的缺陷,从而达到治疗疾病的目的,通常包括基因置换、基因修正、基因修饰、基因失活等。简而言之,基因治疗是指通过基因水平的操纵而达到治疗或预防疾病的疗法。 1.1 基因治疗的现状 生物医学的深入研究表明,人类的各种疾病都直接或间接与基因有关[1]。因此,可认为人类的一切疾病都是“基因病”。故人类疾病可分为三大类。一类是单基因病。这类疾病只需一个基因缺陷即可发生,如腺苷脱氨基酶(ADA)缺陷症。二是多基因病。此类疾病的病因大多比较复杂,不但涉及各个基因,往往还与环境因素(包括自然环境、社会环境、生活方式等)有关。基因缺陷和疾病表型都具有明显的多样性。Ⅰ型糖尿病、肿瘤、心血管疾病等皆属此类。三是获得性基因病。此乃病原微生物入侵所致,如艾滋病、乙型肝炎等。因此,理论上,人类所有的疾病都可采用基因治疗。 1.2 肿瘤的基因治疗 目前治疗癌症的基因疗法种类颇多,主要集中在免疫基因治疗、药物敏感性基因治疗、肿瘤抑制基因治疗治疗三个方面。 1.2.1 免疫基因治疗 常用方法有:①细胞因子基因治疗:将某些细胞因子基因如IL 2、IL 4、IL 6、B7 1,GM CSF等转染肿瘤细胞后,增强机体对肿瘤细胞的免疫反应。②肿瘤抗原基因免疫治疗:将某些肿瘤抗原基因如MHC基因等转染肿瘤细胞,增强肿瘤细胞免疫原性。②反义基因治疗:应用反义核酸在转录和翻译水平,通过碱基互补原则封闭某些异常基因的表达,反义核酸被称为信息药物[3]。④用抗体抑制癌基因的产物杀灭肿瘤细胞。

2020年细胞和基因治疗CDMO行业调查报告

2020年细胞和基因治疗CDMO行业调查报告 1 细胞和基因治疗:创新疗法的新方向 (一)细胞治疗:CAR-T 是目前商业化的主流方向 细胞疗法的原理是通过向患者移植正常或生物工程改造过的人体细胞以替代失去正常功能的细胞。人体中包含200多种不同的特殊细胞类型,例如肌肉,骨骼或脑细胞。这些细胞在体内执行特定功能,疾病或衰老可能导致人体细胞失去这些分化细胞。在许多情况下,这种缺失是不可逆的,也就意味着患病或丢失的细胞不再能被健康的细胞所补充。细胞疗法旨在将新的健康细胞人为地引入患者体内,以替代患病或缺失的细胞。 细胞治疗最早可以追溯到上个世纪30年代,而近代细胞治疗的快速兴起则是在2011年之后。2011年10月,法国科学家拉尔夫·斯坦曼因“发现树突状细胞和其在后天免疫中的作用”获得诺贝尔医学奖,标志着生物免疫治疗成为癌症治疗的新型疗法。此后,细胞治疗迅速兴起,在一些复杂的肿瘤疾病治疗中率先进行临床试验,被Science杂志评为2013年10大科技突破之首。 细胞疗法按照引入的细胞种类可以分为干细胞治疗和免疫细胞治疗。 干细胞治疗是利用人体干细胞的分化和修复原理,把健康的干细胞移植到病人体内,以达到修复病变细胞或重建功能正常的细胞和组织的目的。干细胞是一类具有无限的或者永生的自我更新能力的细胞、能够产生至少一种类型的、高度分化的子代细胞,具有多能性和全能性、自我更新能力和高度增殖能力等优点。患者自体干细胞较易获得,致癌风险也很低,同时也没有免疫排斥及伦理争议等问题,被更多地应用于临床。用于临床治疗的干细胞种类主要有骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞等。干细胞治疗被广泛应用于临床各类疾病的治疗,主要包括血液类疾病、器官移植、心血管系统疾病、肝脏疾病、神经系统疾病、组织创伤等方面。 干细胞的全能型可以被用于细胞治疗 免疫细胞治疗的原理是采集人体自身的免疫细胞并进行体外培养扩增,同时加强其靶向性和杀伤力,最后再输入到病人体内以消灭病原体、癌细胞。免疫细胞是指参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞,包括NK细胞、T细胞、B 细胞、巨噬细胞等。目前免疫细胞疗法主要被运用于癌症的治疗,根据所使用的的免疫细胞不同,分为细胞因子诱导的杀伤细胞(CIK)疗法、API生物免疫治疗、DC+CIK细胞疗法、自然杀伤细胞(NK)疗法、DC-T细胞疗法等。 免疫细胞疗法在癌症治疗上的应用主要是通过过继性免疫治疗实现的。过继性免疫治疗是指从肿瘤患者体内分离免疫活性细胞,在体外进行扩增和功能鉴定,然后向患者回输,从而达到直接杀伤肿瘤或激发机体的免疫应答杀伤肿瘤细胞的目的。过继性免疫治疗主要分为三大类:一种方法是利用从患者的肿瘤中分离出的肿瘤浸润淋巴细胞(TIL),在实验室中扩大其数目,然后再注入患者体内;第二种方法是改造从患者身上收获的T细胞,使其表达肿瘤抗原特异性T细胞受体(TCR),以便T细胞可以识别和攻击表达这种抗原的肿瘤细胞;第三种方法与TCR类似,区别在于其在T 细胞上构建的是一个嵌合型抗体受体(CAR),从而让免疫T细胞不仅能够特异性地识别癌症细胞,同时可以激活T细胞杀死癌症细胞。 目前CAR-T是唯一被FDA批准的过继性免疫疗法。TIL和TCR治疗只能靶向和消除在特定情况下(当抗原与主要组织相容性复合物或MHC结合时)呈递其抗原的癌细胞。而CAR的主要优势在于,即使不通过MHC将抗原呈递到表面,

基因治疗在疾病防治中的应用

基因治疗在疾病防治中的应用 120311102 张宇鑫 [摘要] 传染病是目前人类所面临的一类重大疾病,在某些疾病状态下,人类还未寻找到理想的治疗方法,如病毒感染等。现代基因治疗是一种应用基因工程技术和分子遗传学原理,对人类疾病进行治疗的新疗法。主要是指对致病基因的修正和基因增强及采用外源性细胞因子基因、核酶、基因药物进行疾病治疗的方法。经过多年的发展,技术逐步走向成熟,在传染性疾病的防治中显示了重大的临床应用前景。传染性疾病的基因治疗包括:基因疫苗、RNA干扰、反义技术、药物靶向治疗等。 [关键词] 基因疫苗反义技术药物靶向治疗 一、现状 1.1我国传染病预防现状 21世纪人类依然面临着传染病的挑战,就全球而言,艾滋病是当前首恶,由于其病毒极易发生变异,所以到目前为止疫苗仍在试验阶段,缺乏理想的特效药物,免疫损伤治疗难度大。我国2003年比2002年发病率上升44.39%,人类免疫缺陷病毒检出率提高了55%。并且防治工作面临来自传统传染病和新发传染病的双重压力:传统传染病威胁持续存在,新发传染病不断出现。近10年来,我国几乎每一两年就有1种新发传染病出现,许多新发传染病起病急,早期发现及诊断较为困难,缺乏特异性防治手段,早期病死率较高。其次,人口大规模流动增加了防治难度,预防接种等防控措施难于落实。三是环境和生产生活方式的变化增加了传染病防治工作的复杂性。一些地区令人堪忧的城乡环境卫生状况,以及传统的生产生活方式,使一些人畜共患病持续发生。 1.2基因治疗研究的现状 (1) 复合免疫缺陷综合征的基因治疗 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)采用反转录病毒介导的间接法导入一个4岁患有严重复合免疫缺陷综合征(SCID)的女孩,大约1-2月治疗一次,8个月后,患儿体内ADA水平达到正常值的25%,未见明显副作用。此后又进行第2例治疗获得类似的效果。 (2)黑色素瘤的基因治疗 对肿瘤进行基因治疗是人们早已期望的事,在进行了多方面探索的基础上,发现了肿瘤浸润淋巴细胞(即能在肿瘤部位持续存在而无副作用的一种淋巴细胞)在肿瘤治疗中的作用。于1992年实施了TNF/肿瘤细胞和IL-2/肿瘤细胞方案,即分别将IL-2基因肿瘤坏死细胞(TNF)基因导入取自患者自身并经培养的肿瘤细胞,再将这些培养后的肿瘤细胞注射至病人臀部,3周后切除注射部位与其引流的淋巴结,在适合条件下培养T细胞,将扩增的T细胞与IL-2合并用于病人,结果5名黑色素瘤病人中1名肿瘤完全消退,2名90%的肿瘤消退,另2人在治疗后9个月死亡。由于携有TNF的TIL可积于肿瘤处,因而TIL的应用提高了对肿瘤的杀伤作用。

未来30年_基因治疗能否广泛应用_

科技日报/2008年/12月/24日/第004版 科技改变生活 未来30年,基因治疗能否广泛应用? 实习生梁鑫刘飞 未来,当一个婴儿刚刚出生,人们就能预知他的将来可能会得什么病,这要归功于基因诊断和治疗。这个新技术的实现需要等待多少年?有专家预测,2030年生物医疗与基因改良竞赛将出现。请关注——未来30年,基因治疗能否广泛应用? 编者按:就像我们30年前无法想象今天的生活一样,未来的30年,我们的生活又将变成什么样呢?最近美国《未来学家》杂志对未来世界的发展提出了预测:也许到了2030年,汽车时代将结束、每个人将拥有独一无二的IP地址、城市化程度将达到60%、生物医疗与基因改良竞赛将出现……未来30年的世界真是这样的吗?本版从今日起推出系列报道,与国内有关专家共话未来。 美国《未来学家》杂志近日对世界未来发展提出预测:像上个世纪的太空竞赛那样,2030年将出现生物医疗与基因改良竞赛。而IBM公司最新公布的“未来5年的5项创新”计划则指出:未来5年,你将拥有一张基于你的DNA基因图。医生为您预测健康风险、提出治疗建议,医药公司的“对人制药”都将成为可能。 医药研制真能实现个性化吗?未来30年,我们能否用基因去治病? 基因治疗:个人的“医药工厂” 随着生命科学与技术的发展、人们对疾病的认识不断加深,越来越多的证据表明许多疾病与人体遗传基因的结构或功能改变有关。因而,人类开始从基因方面治疗疾病。 “简单地说,基因治疗是指在人体内开一个‘医药工厂’,将特定基因作为‘药物’输送到患者体内,用以治疗疾病的一种分子治疗技术。”上海复旦大学生命科学学院遗传学研究所卢大儒教授说。中国科学院北京基因组研究所中心实验室主任胡松年解释说:“通俗地说,基因治疗跟人们吃药原理相似。例如,一个人可能由于遗传因素或者是基因突变等原因,患上某种疾病。而利用基因治疗就可以对致病基因进行替换或补充,使基因恢复正常,从而预防或治疗人类疾病。基因治疗的实现需要依靠大量的人类基因组数据研究,并对其进行信息解析。” 卢大儒认为,基因治疗与常规治疗的区别在于:“一般常规治疗方法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根源异常的基因本身。因此,基因治疗能从根本上治愈一些现有的常规疗法所不能解决的疾病,譬如: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(如艾滋病等)。” 基因治疗可以实现有效的个性化治疗吗?胡松年说:“利用基因技术可以找到个体致病的靶点,针对不同的靶点采用不同的药物,从而达到真正精准的治疗,使疾病治疗向个体方向发展。” 据了解,IBM的研究人员正在开发一种系统,可以为医生提供相关的工具,帮助其预测艾滋病患者对防逆转录酶病毒疗法的反应,从而帮助医生针对任何艾滋病病毒的基因突变选择最好的药物或药物组合。“这是一种预测防逆转录酶病毒疗法对某一种特殊的艾滋病病毒治疗效果的创新方法,这种方法利用了滤过性病毒基因的数据,并整合了欧洲最大的艾滋病数据库的一些治疗反应数据。”IBM中国研究院院长李实恭表示。 基因治疗:将会提高治愈率 复旦大学生命科学学院遗传学研究所副教授朱焕章博士指出:“若要使基因治疗技术成为临床的一个常规治疗手段,乐观估计可能需要20—30年时间。” “在未来,利用基因治疗,人类疾病的治愈率将会提高,人们的身体素质会越来越好,人类

基因治疗的研究现状以及应用前景分析

基因治疗的研究现状以及应用前景分析 摘要: 基因治疗是一种通过基因水平的操作而达到治疗或预防的高新技 术。可治疗包括遗传性疾病、癌症、感染性疾病、心血管疾病和自身 免疫性疾病在内的多种疾病。近几年来基因治疗在全球范围内虽然取 得了快速发展,但也遇到了很多技术、伦理以及法律问题。未来基因 治疗的主要目 标是在法律和伦理要求范围内,开发更加安全高效的基因导入系统, 更好的服务于人类。本文主要论述了基因治疗的研究现状,并在此基 础上分析了其应用前景。 关键词:基因治疗,研究现状,应用前景 Abstract: ?Gene therapy is a new technology by which people can cute and prevent many diseases at the level of genes, such as,genetic disease,infectional disease,cardiovascular disease and autoimmune disease.At the past years , gene therapy has been developed all around the world , however , it has also come across some probloms , including technology ,laws and ethics. At the future , the main aim of gene therapy is to develop more safe and efficient gene delivery system within the limits of laws and ethics .The research status and application prospect of gene therapy are discussed in this paper.

基因工程之基因治疗

基因治疗 摘要: 生物技术在生命科学领域扮演者重要的角色,基因治疗在治疗方面,将新的遗传物质转移到某个个体的体细胞内使其获得治疗效果;在基因工程方面,将正常的有功能的基因置换或增补缺陷基因。近些年来,已对若干人类单基因遗传病和肿瘤开展了临床的基因治疗。基因治疗作为治疗疾病的一种新手段,正愈来愈受到人们的重视和关注。 关键词:基因工程基因治疗基因 一、基因治疗的历史 随着DNA双螺旋结构的发现和以DNA重组技术为代表的现代分子生物学技术的发展以及人类对疾病认识的不断深入,越来越多的证据证明,多种疾病与基因的结构或功能改变有关,因而萌生了从基因水平治疗疾病的念头和梦想。 早在1968年,美国科学家发表了“改变基因缺损:医疗美好前景”的文章,首次在医学界提出了基因疗法的概念。1989年美国批准了世界上第一个基因治疗临床试验方案。1990年美国NIH的Frenuch Anderson博士开始了世界上第一个基因治疗临床试验,用腺苷酸脱氨酶基因治疗了一位ADA基因缺陷导致的严重免疫缺损的四岁女孩,并获得成功[1]。 1994年美国科学家利用经过修饰的腺病毒为载体,成功地将治疗遗传性囊性纤维化病的正常基因cfdr 转入患者肺组织中。2000年,法国巴黎内克尔儿童医院利用基因治疗,使数名有免疫缺陷的婴儿恢复了正常的免疫功能,取得了基因治疗开展近十年最大的成功[2]。 2004年1月,深圳赛百诺基因技术有限公司将世界第一个基因治疗产品重组人p53抗癌注射液正式推向市场,这是全球基因治疗产业化发展的里程碑[3]。迄今报道已有数千例基因治疗患者,病种主要是恶性肿瘤、艾滋病、血友病B、病毒性肝炎等等。 二、基因治疗的概念 基因治疗是指向有功能缺陷的细胞补充相应的基因,以纠正或补偿其基因缺陷,从而达到治疗的目的。 广义的说,基因治疗就是应用基因或基因产物治疗疾病的一种方法。狭义的说,基因治疗是把外界的正常基因或治疗基因,通过载体转移到人体的靶细胞,进行基因修饰和表达,治疗疾病的一种手段。

第二十三章 基因治疗——复习测试题

第二十三章基因治疗——复习测试题 (一)选择题 A型题 1. 全世界第一例基因治疗成功的疾病是 A. β地中海贫血 B. 血友病 C. 重症联合免疫缺陷症 D. 高胆固醇血症 E. 糖尿病 2. 理论上讲,基因治疗最理想的策略是 A. 基因置换 B. 基因替代 C. 基因失活 D. 免疫调节 E. 导入“自杀基因” 3. 目前基因治疗所采用的方法中,最常用的是 A. 基因置换 B. 基因替代 C. 基因失活 D. 免疫调节 E. 导入“自杀基因” 4. 利用反义核酸阻断基因异常表达的基因治疗方法是

A. 基因置换 B. 基因替代 C. 基因矫正 D. 基因失活 E. 免疫调节 5. 将白细胞介素-2基因导入肿瘤病人体内,提高病人IL-2的表达水平,进行抗 肿瘤辅助治疗。这种基因治疗方法是 A. 基因置换 B. 基因替代 C. 基因矫正 D. 基因失活 E. 免疫调节 6. 下列哪种方法不是目前基因治疗所采用的方法 A. 基因缺失 B. 基因置换 C. 基因替代 D. 基因失活 E. 免疫调节 7. 基因治疗的基本程序中不包括 A. 选择治疗基因 B. 选择载体 C. 选择靶细胞 D. 将载体直接注射体内 E. 将治疗基因导入靶细胞

8. 下列哪种方法不属于非病毒介导基因转移的物理方法 A. 电穿孔法 B. 脂质体法 C. DNA直接注射法 D. 显微注射法 E. 基因枪技术 9. 下列哪种方法属于非病毒介导基因转移的化学方法 A. 电穿孔法 B. 基因枪技术 C. DNA直接注射法 D. 显微注射 E. DEAE-葡聚糖法 10. 将外源治疗性基因导入哺乳动物细胞的方法不包括 A. 显微注射法 B. 电穿孔法 C. 脂质体法 D. CaCl2法 E. 病毒介导的基因转移 11. 目前在基因治疗的临床实施中,最常使用的载体是 A. 逆转录病毒载体 B. pBR322 C. λ噬菌体 D. pUC18 E. YAC

基因治疗

基因治疗 【摘要】研究发现,以基因为基础,从疾病和健康的角度考虑,人类疾病大多直接或间接地与基因相关,故有“基因病”概念产生。根据这一概念,人类疾病大致可分为三类:单基因病、多基因病和获得性基因病。随着现代生物科学的发展,基因工程已在多个领域得到广泛应用。基因治疗是利用基因工程技术向有功能缺陷的人体细胞补充相应功能基因,以纠正或补偿其疾病缺陷,从而达到治疗疾病的目的。基因治疗作为治疗疾病的一种新手段,已经在肿瘤、感染性疾病、心血管疾病和艾滋病等疾病的治疗方面取得进展。它在一定程度上改变了人类疾病治疗的历史进程,被称为人类医疗史上的第四次革命。本文就基因治疗的载体以及基因治疗在肿瘤、艾滋病治疗方面取得的成就作出介绍,并就基因治疗的现状和问题对基因治疗的未来作出展望。 【关键词】基因治疗、载体、肿瘤、p53、IAP、艾滋病、CCR5 【正文】 一、基因治疗背景及概念 1990年9月,美国政府批准实施世界上第一例基因治疗临床方案,对一名患有重度联合免疫缺陷症(SCID)的女童进行基因治疗并获得成功,从而开创了医学的新纪元。自此以来,基因治疗已从单基因疾病扩大到多基因疾病,从遗传性疾病扩大到获得性疾病,给人类的医疗事业带来革命性变革。 基因治疗(gene therapy)是指通过一定的方式,将正常的功能基因或有治疗作用的DNA 序列导入人体靶细胞去纠正基因突变或表达失误产生的基因功能缺陷,从而达到治疗或缓和人类遗传性疾病的目的,它是治疗分子疾病最有效的手段之一。 基因治疗包括体细胞基因治疗和生殖细胞基因治疗。但由于用生殖细胞进行治疗会产生伦理道德问题,因此通常采用体细胞作为靶细胞。其基本内容包括基因诊断、基因分离、载体构建和基因转移四项。根据功能及作用方式,用于基因治疗的基因可分为三大类:(1)正常基因:可通过同源重组方式置换病变基因或依靠其表达产物弥补病变基因的功能,常用于矫正各种基因缺陷型的遗传病;(2)反义基因:通过其与病毒激活因子编码基因互补,或与肿瘤mRNA互补,从而阻断其表达,常用于治疗病毒感染或肿瘤疾病;(3)自杀基因:能将无毒的细胞代谢产物转变为有毒的化合物,用于治疗癌症。 二、基因治疗载体

当前基因治疗的现状和一般性技术路线

当前基因治疗的现状和一般性技术路线 基因治疗是当前医学领域研究的热点和前沿问题,本文论述了基因治疗的现状和一般性技术路线,供相关领域的研究人员和一般科学工作者参考。 标签:基因治疗CGT CAR-T 基因治疗目前作为一种非常规疗法,对于彻底治疗一些具有罕见破坏性遗传病,如交界性大疱性表皮松解症(junctional EB,JEB),和一些罕见的进行性神经肌肉功能损坏性遗传病,如Ι型脊髓性肌萎缩症(SMAΙ),和一些常见的延迟发病的神经功能退行性疾病,如帕金森病(Parkinson’s disease,PD),还有特定的病毒感染性疾病(如艾滋病,AIDS)和某些种类的恶性肿瘤(如急性淋巴白血病,ALL),都已经表现出了光明的前景。细胞和基因治疗领域(Cell and Gene Therapy,CGT)也是当今生物医学研究的重要的前沿和热点课题。 一、当前基因治疗的现状 当前基因治疗技术还不是很成熟的治疗方式,总体上还处在实验探索的阶段,还具有一定的风险性,其安全性和有效性还需要有很大的提高。往往是在没有很好的常规治疗方式前提下,对于一些危害性较大的疾病的一种试验性治疗。对于不同的疾病,其治疗效果往往相差很大;不同的机构对于同一种疾病,其治疗的过程也有较大差异。另外,基因治疗前期要投入大量人力、物力和时间,所面对的又是小范围内的患者,所以导致了其高昂的治疗费用。 二、当前基因治疗的一般性技术路线 当前基因治疗的主要有三种情况: 第一种,外源基因基因直接导入法 虽然说是基因直接导入,却不是直接将基因片段导入靶器官,因为直接导入,基因无法整合到靶细胞基因组里面,也就得不到表达。常用的方法就是将腺相关病毒(Adeno-Associated Virus,AA V)作为载体,然后导入靶器官。为了实现更高的目的蛋白质表达量和降低免疫毒性,往往还需要对载体进行改造,对目的基因进行密码子优化。根据《自然·通讯》报道,英法合作团队以狗为动物试验模型地开发出了较为成功的针对杜氏肌营养不良症(DMD)的基因疗法。DMD患者均为男性,患者在几岁时就会表现出肌无力症状,后来会恶化到无法自己行走,随后各种肌无力问题相继出现。一种抗肌萎缩蛋白有关的基因变异影响了抗肌萎缩蛋白的生成,进而影响肌肉的功能,导致了DMD。研究小组将抗肌萎缩蛋白基因进行了“压缩”,制作出功能性缩微版抗肌萎缩蛋白,并成功利用AA V载入12只DMD狗的体内。他们仅对这些狗进行注射治疗了一次,两年来这些狗的病情被成功抑制,不但临床症状稳定,肌肉功能还得到了很大程度的改善。

基因治疗的困难与前景

基因治疗的困难与前景 基因治疗是利用遗传学的原理治疗人类疾病的新手段,传统意义上的基因治疗是指目的基因导入靶细胞后与宿主细胞的基因发生基因重组,成为宿主细胞的一部分,从而可以稳定地遗传下去,并达到疾病治疗的目的。 目前,基因治疗主要的策略有4种。基因置换是利用正常的基因整个地替换突变基因,使突变基因永久地得到更正。基因修正是将突变基因的突变碱基序列用正常的序列加以纠正,而其余未突变的正常部分予以保留。相比前面两种策略,基因修饰则是间接利用目的基因的表达产物来改变宿主细胞的功能。而基因失活是利用反义技术来封闭某些基因的表达,以达到抑制有害基因表达的目的。就技术方面而言,基因置换是最常用的策略之一。 基因治疗的发展和实施,要依赖于相关的技术和研究。其中最为重要的是人类基因组计划(HGP)和基因工程技术。美国国会于1990年批准了这一项目,并决定从1990年10月1日组织实施。计划耗资30亿美金,历时15年完成。这个浩大繁杂的计划成为了国际合作项目。美国,英国,日本,法国,德国和中国6个国家相继加入到计划中。HGP最终任务是要破译人体遗传物质DNA分子所携带的所有的遗传信息。HGP的实施,使人们对自身基因的认识达到一个质的飞跃。使人们进一步认识各种基因的生物学

功能以及与遗传病之间的关联,认识遗传病的分子缺陷的基础知识,为遗传病的基因治疗奠定基础。 HGP为基因治疗提供了基础知识,而真正的成功操作则要依赖基因工程技术。其中最重要的是基因治疗的载体构建。病毒载体是常用的载体之一。如:逆转录病毒载体,腺病毒载体等。而非病毒载体主要为显微注射法和电穿孔DNA转移法。 从1967年Nirenbery提出基因治疗实施。在1990年9月,美国FDA批准了人类首例基因治疗,针对于SCID的病例的基因治疗研究。同年9月14日第一位基因治疗的患者被成功回输带有矫正基因的T细胞。 基因治疗的基础研究虽然已经有近半个世纪,但基因治疗的成功案例并不多,所涉及的疾病领域也不广。其中的问题还存在很多。其中伦理问题和技术安全问题是最受关注的。 对生殖细胞的操作有不可预知性,有可能使后代产生缺陷。就目前的技术还不能做到避免外源基因的插入引起的生殖细胞的基因突变。这种改变是否符合我们后代的最佳利益。这就提出了一个新的伦理问题。我们是否有权这样做。我们对后代的责任是什么。基因治疗还面临着很大的社会风险,通过遗传筛查可以不让可能患遗传病的人出生,以此来预防遗传病。这会鼓励强迫性的优生规划和对

2020年中国细胞和基因疗法市场分析报告

2020年中国细胞和基因疗法市场分析报告 简介:全球范围内,细胞和基因疗法(CGT)不仅改变了人类治疗遗传疾病和疑难杂症的方式,同时也正在颠覆整个制药生态圈。至2019年底,全球共推出超过27种CGT产品,约990家公司从事下一代疗法研发和商业化,全球CGT市场规模有望在2025年超过119.6亿美元。 对于志在赢占中国细胞和基因疗法市场的国内外企业,必须采用独特的商业模式解决这些本土问题在强有力的政策支持下,中国已经成为全球CGT 发展的沃土,2017年至2019 年期间共有 1,000 多项临床试验已经开展或正在进行,中国政府授予数千项相关专利,位居全球第二。45 家本土企业以及四家合资公司引领中国CGT 生物技术行业蓬勃发展,并拥有获批的CGT 新药临床试验申请(IND)。 尽管CGT行业繁荣发展,但外商投资监管、报销时间的不确定性、技术和知识产权本土化要求、医疗服务机构的能力差异等中国CGT生态圈的多个环节,均为CGT产品的顺利商业化带来重大挑战。对于志在赢占中国细胞和基因疗法市场的国内外企业,必须采用独特的商业模式解决这些本土问题,并且需要围绕市场准入、监管、产品组合与知识产权、以及商业化能力建立卓越发展框架,制定相应战略并衡量成效。此外,这些企业还应考虑如

何有效获取日益丰富的本土创新技术,培养专业能力,依托生态圈合作在全球开发此类知识产权。 本文将探究影响中国 CGT 行业的关键因素和主要趋势,助力投资者、企业和研究人员塑造不断创新且可持续发展的中国CGT行业,并且从中受益。 一、应对新冠疫情危机 随着全球新冠疫情危机继续蔓延,并将持续数月或更长时间,预计将为CGT行业带来如下影响: CGT基础生物医学研究相关的资金支持会继续增加。CGT不仅可能治疗甚至治愈非传染性的疑难杂症,例如遗传疾病或晚期肿瘤,也有可能通过恢复人体的自然免疫力防治新型传染病。例如,一家致力于为遭受威胁生命的病毒性疾病患者开发细胞疗法的波士顿公司AlloVir近期宣布,和美国贝勒医学院合作开发针对新冠病毒的异体T 细胞疗法。 在中国推动CGT产品商业化的企业将面临更多不确定性。正在开展或计划中的临床研究可能会被中断,与国家药品审评中心的沟通和监管审批或将推迟,涉及CGT生产原材料进出口的供应链可能受到影响,而且市场准入相关事宜也将延期。 企业需要重新调整其产品发布时间安排,基于对监管审批流程、供应链应对能力和目标医院在降低新冠病毒影

慢性疼痛的基因治疗_百替生物

慢性疼痛的基因治疗 田玉科安珂 华中科技大学同济医学院附属同济医院麻醉学教研室 慢性疼痛被广泛地定义为急性组织损伤修复后疼痛持续超过1个月、疼痛持续或反复发作超过3个月以上或与组织损伤有关的疼痛预计持续存在或加重。其中神经性痛、炎症性痛以及癌痛均可引发慢性疼痛。剧烈或长期的疼痛会使机体各器官系统功能发生紊乱而影响生活、学习和工作。目前慢性疼痛的治疗主要是靠给麻醉性镇痛剂和非甾体类抗炎药等,但往往带来耐药、成瘾,并涉及许多器官、系统的其他副作用。因此寻找一种安全有效、作用持久、经济方便、副作用小的镇痛方法已成为人们感兴趣的课题。 随着细胞分子生物学的发展和基因工程技术的日臻完善,基因治疗作为一项新的生物干预手段,已被广泛应用于多种疾病的治疗与研究。正是基于对慢性疼痛的分子生物学机制有了更加深入的了解,人们才有可能在基因水平上探讨其治疗,为疼痛治疗开辟了一条新的途径,目前疼痛的基因治疗途径有两种,现就此方面的研究现状作一简要介绍。 1、间接体内疗法(Ex vivo Gene Therapy) 该疗法也称作细胞移植疗法,是早期疼痛基因治疗最常用的,被认为是一种接近于生理的、有效的镇痛方法。它是基因治疗与移植技术相结合的方法,其要点是选择合适的基因、靶细胞及最有效的基因转移方法。 1.1机理 基于疼痛时内源性抑制信息的不足,包括5-羟色胺、去甲肾上腺素、γ-氨基丁酸(GABA)、内源性阿片肽如β-内啡肽、脑啡肽、强啡肽以及内源性甘丙肽和神经营养因子如脑源性神经营养因子(BDNF)等。该方法是将体外培养的某些细胞株移植入体内,这些类似于“生物微泵”的移植细胞在中枢神经系统(脊髓)持续分泌、缓释多种抗痛蛋白分子、抗痛蛋白调控因子、酶类或信号转导因子,从而增强局部抗痛蛋白的表达,降低疼痛敏感性,产生良好的镇痛效果,避免了全身给药带来的副作用,目前研究最多和最深入的是嗜铬细胞移植和基因工程细胞移植。 1.2嗜铬细胞移植 动物实验和临床研究显示,将同种或异种嗜铬细胞移植于机体的特定部位,可提高宿主对疼痛的耐受性,产生镇痛效应。1986年[1]Sagen首先将牛肾上腺髓质嗜铬细胞移植到大鼠蛛网膜下腔,通过移

免疫学治疗技术在疾病诊断、治疗和预防上应用进展

免疫学治疗技术在疾病诊断、治疗和预防上应用进展 章静 【摘要】免疫学治疗技术已广泛应用于免疫缺陷病、自身免疫病、病毒感染、肿瘤、变态反应性疾病的治疗,并已发展成一门新兴学科——免疫治疗学,它包括基因治疗、抗体治疗、免疫细胞治疗和分子靶向治疗等。本文就免疫学治疗技术在疾病诊断、治疗和预防上应用进展作一综述。 【关键词】基因治疗,抗体免疫治疗,细胞免疫治疗 免疫治疗(immunotherapy )是指应用免疫学理论与方法治疗相关疾病的一种生物治疗策略。早期的免疫治疗主要是注射疫苗及抗血清以预防和治疗慢性疾病,随着器官移植及肿瘤治疗的需要,发展到应用免疫抑制剂及免疫增强剂以控制机体的免疫状态。目前,免疫治疗已广泛应用于免疫缺陷病、自身免疫病、病毒感染、肿瘤、变态反应性疾病的治疗,并已发展成一门新兴学科——免疫治疗学,其中,生物免疫治疗不仅是一种新兴的、具有显著疗效的治疗模式,更是一种利用免疫技术的新型治疗方法。运用生物技术和生物制剂,通过从病人体内采集的免疫细胞进行体外培养和扩增后回输到病人体内的方法,来激发、增强机体自身免疫功能,从而达到治疗的目的。它包括基因治疗、抗体治疗、免疫细胞治疗和分子靶向治疗等。 一.基因治疗 基因治疗的概念及其探索应用的范围均已被扩大,它不仅涉及遗传性疾病,而且涉及恶性肿瘤、心脑血管疾病、自身免疫疾病、内分泌疾病、中枢神经系统疾病等多基因疾病,以及包括艾滋病在内的传染性疾病,而备受人类的关注。 1 基因治疗的定义 由于肿瘤及遗传性疾病等是因体内某种基因缺乏、缺陷或突变引起的,因此,通过对这些基因进行替代、修复和增补来治疗、控制疾病的治疗方法,称作基因治疗。主要有两种方式[1]:一种是间接体内回体法(ex vivo) 就是将靶细胞由患者体内取出,于体外完成基因转移后再回输患者体内,此种方法的优点为靶细胞明确、转染效率高;另一种是直接体内法(in vivo) 将目的基因插入载体,经修饰后直接注入肿瘤部位或通过血液循环注入体内,在体内完成向靶细胞的基因转

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