基因治疗的研究进展
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肥厚型心肌病的基因治疗研究进展蒋显超【摘要】Hypertrophic cardiomyopathy is a monogenic heart disease and the most frequent cause of sudden death in young people. Gene therapy to treat hypertrophic cardiomyopathy is an appealing strategy because of the limited therapeutic options available to manage the most severe hypertrophic cardiomyopathy.Nevertheless,the growing understanding of the molecular basis of these diseases,and the development of sophisticated viral vectors and delivery strategies are providing researchers with adequate means to target specific genes and pathways involved in disorders of hypertrophic cardiomyopathy.Data from preclinical studies have demonstrated that gene therapy can be successfully used to relief or prevent hypertrophic cardiomyopathy.Therefore,gene therapy might plausibly become a treatment option for patients with difficulty to manage inherited hypertrophic cardiomyopathy.In this review,we summarize the preclinical studies into gene therapy for hypertrophic cardiomyopathy.%肥厚型心肌病是单基因常染色体显性遗传性疾病,是导致青少年猝死的常见原因.传统治疗多以改善症状为主,无法延缓心肌肥厚乃至心力衰竭的进展.近年来,随着分子生物学技术的飞速发展,基因治疗在传统治疗的基础上为肥厚型心肌病临床治疗提供了新思路.现就肥厚型心肌病的基因治疗研究进展进行综述.【期刊名称】《心血管病学进展》【年(卷),期】2018(039)003【总页数】5页(P335-339)【关键词】肥厚型心肌病;单基因疾病;基因治疗【作者】蒋显超【作者单位】北京协和医学院中国医学科学院国家心血管病中心阜外医院小儿心脏外科,北京100037【正文语种】中文【中图分类】R542.2;Q789肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy,HCM)是导致猝死、心力衰竭及心房颤动(合并脑栓塞性卒中)的重要原因之一[1-3]。
RNA干扰HOX基因的表达与白血病基因治疗的研究进展摘要研究表明HOX基因与白血病的发生发展有着密切联系。
HOX基因与早期造血干细胞的功能有关,又参与了后期造血细胞的分化与系定向分化过程,其表达异常可导致白血病的发生。
RNA干扰技术是双链RNA(double strandRNA,dsRNA)介导的序列特异性转录后引起同源靶基因表达沉默,从而阻断靶基因的表达,是一种高效的基因阻断技术。
利用RNAi技术,抑制HOX基因的表达,可能成为白血病基因治疗的新途径,本文对RNA干扰HOX基因用于白血病基因治疗的研究作一综述。
关键词 HOX基因 RNA干扰白血病基因治疗1 HOX基因的概述1.1 HOX基因的结构特点同源异型盒基因(homeobox genes HOX)是在酵母乃至人类几乎所有真核细胞中表达的一类基因,最初由Mcginnis等[1]在果蝇发育调控的研究中发现。
HOX被分为两大类,人类HOX基因家族属于HOX I类基因,迄今已鉴定出了39个人类HOX基因,成簇的出现,包含A、B、C、D 4个簇,依次定位于7、17、12、2号染色体上,每簇均含有9~11独立的,具有特定的时空表达模式基因;HOX基因不论片段大小,均含有183bp的高度保守序列,它编码61个氨基酸,称为同源结构域(Homeodomain,HD)。
HOXⅡ类又称为non-HOX基因,根据附加的保守序列又可分以为若干个家族,包括Pax、Emx、Msx、Pou、Tale等。
1.2 HOX基因表达特点:胚胎发育时期,HOX在基因簇中的表达是按照染色体中3’→5’端,以时间先后顺序逐个启动的,在特定空间位置依次表达或沉默。
在同一表达区,同一染色体上越靠近5’端的基因比其前部的基因在表达上更有功能上的优势。
HOX基因可以部分或完全代替被影响的异簇同序号的HOX基因的功能。
等位基因突变越多,表现型变异就越严重[2]。
每个HOX基因在胚胎发育过程中都有各自的范围,一定区域内的HOX基因的表达与其特定的体节形成有关[3]。
抑郁症的遗传学研究进展与基因治疗前景抑郁症是一种常见的精神障碍,全球范围内影响着大量人群的身心健康。
而抑郁症的发病机制一直备受关注,其中遗传因素在疾病的发展中起着重要作用。
本文将探讨抑郁症的遗传学研究进展以及基因治疗的前景。
一、抑郁症的遗传学研究进展抑郁症作为一种复杂的精神疾病,其遗传背景的研究一直是科学家们关注的焦点。
通过家族研究和双生子研究等方法,科学家们揭示了抑郁症在家族中的聚集性。
他们发现,与没有抑郁症家族史的人相比,患有一位一级亲属抑郁症的人群中患病风险明显增加。
另外,双生子研究发现,同卵双生子患病一致性明显高于异卵双生子,这进一步支持了遗传因素对抑郁症的显著贡献。
二、基因与抑郁症的关联随着技术的进步,科学家们开始关注抑郁症和特定基因之间的关联。
已进行的研究发现,多个基因可能与抑郁症发病风险相关。
其中,Serotonin transporter (5-HTT)基因是目前研究最广泛的一类基因之一,它编码了5-羟色胺运输蛋白,该蛋白在神经递质的传递过程中发挥重要作用。
研究人员发现,5-HTT基因的功能性多态性与抑郁症的易感性相关。
此外,BDNF (Brain-derived neurotrophic factor)基因也引起了研究人员的浓厚兴趣。
BDNF是神经营养因子,在神经元的发育和功能调节中扮演重要角色。
研究发现,BDNF基因在抑郁症患者中表达下调,这可能与疾病的发展密切相关。
三、基因治疗的前景在了解抑郁症的遗传学进展的基础上,许多科学家开始尝试基因治疗的方法来应对这一疾病。
基因治疗是一种新兴的治疗策略,通过改变患者体内特定基因的表达来纠正异常症状。
对于抑郁症,一种常见的基因治疗方法是通过递送正常的基因或基因产物来恢复受影响的神经环路的正常功能。
以5-HTT基因为例,科学家们探索着使用病毒载体将正常5-HTT基因导入患者体内,从而增强神经递质的传递效能,改善抑郁症症状。
虽然基因治疗的研究仍在探索阶段,但其中的潜力令人充满期待。
血友病基因治疗国内外研究新进展
李儒雅;梁亮;周睿卿;郝嘉懿;阎文锦;黄金棋;王顺清
【期刊名称】《广州医药》
【年(卷),期】2024(55)4
【摘要】血友病是一种由于X染色体上凝血因子基因突变所致的遗传性出血性疾病,目前主要的治疗方法是凝血因子替代疗法。
但长期频繁的注射用药往往导致患者依从性差,容易产生抑制性抗体,从而影响治疗效果。
虽然现在延长半衰期的新型凝血因子药物、人源化双特异性抗体以及抗组织因子途径抑制剂单克隆抗体等用于疾病治疗,在给药方式和作用持续时间上已有很大进步,但它们仍无法治愈血友病。
因此,以疾病根治为重要目标的基因治疗被设计出来,近年来受到了广泛的关注。
该文介绍了血友病基因治疗的原理、基因治疗载体的选择、基因治疗预处理方案,总结了现阶段基因治疗临床应用的安全性和有效性;最后讨论基因治疗目前存在的问题以及未来发展方向。
【总页数】12页(P331-341)
【作者】李儒雅;梁亮;周睿卿;郝嘉懿;阎文锦;黄金棋;王顺清
【作者单位】广东医科大学附属医院血液内科;广州市第一人民医院血液内科;兰州大学基础医学院
【正文语种】中文
【中图分类】R73
【相关文献】
1.血友病的基因治疗研究获新进展
2.血友病A的定点基因治疗研究进展
3.AAV介导的TNFR关节内基因治疗对血友病性关节病预防和治疗的实验研究
4.AAV-CRISPR/Cas9介导的血友病A基因治疗研究进展
5.血友病基因治疗临床研究进展
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罕见病治疗的临床试验进展与前景展望罕见病是指发病率低于每20万人中不超过5人的疾病,由于患者数量较少,罕见病的研究和治疗一直是医学领域的难题。
然而,随着科技的不断进步和医学研究的深入,罕见病治疗的临床试验取得了一系列的进展,为罕见病患者带来了新的希望。
一、基因治疗的突破基因治疗是近年来罕见病治疗领域的一大突破。
通过修复或替代患者体内缺陷基因,基因治疗可以直接解决罕见病的病因,从根本上改善患者的病情。
例如,近年来针对囊性纤维化的基因治疗研究取得了重要进展,通过将正常的CFTR基因导入患者体内,成功恢复了患者肺部的正常功能。
此外,基因编辑技术的发展也为罕见病治疗带来了新的可能性,例如利用CRISPR-Cas9技术对患者体内的缺陷基因进行修复,已经在一些罕见病的临床试验中取得了初步的成功。
二、药物研发的突破药物研发是罕见病治疗的重要方向之一。
近年来,随着对罕见病病理机制的深入研究,越来越多的针对罕见病的药物被开发出来。
例如,针对囊性纤维化的药物“卡尔迪克塞普”通过恢复CFTR蛋白的功能,改善了患者的肺部症状。
此外,针对一些罕见病的特定药物也取得了一定的疗效,例如针对希格斯氏细胞病的酶替代疗法,通过补充患者体内缺乏的酶,改善了患者的病情。
三、临床试验的进展临床试验是罕见病治疗研究的重要环节,通过临床试验可以评估新药物或治疗方法的疗效和安全性。
近年来,随着对罕见病的关注度的提高,越来越多的临床试验在罕见病治疗领域展开。
例如,针对囊性纤维化的临床试验已经进入了多个阶段,包括药物的安全性评估、疗效评估等。
此外,一些新的治疗方法也在临床试验中取得了一定的进展,例如基因治疗和细胞治疗等。
四、前景展望罕见病治疗的临床试验进展为罕见病患者带来了新的希望,然而,仍然面临着一些挑战。
首先,由于罕见病患者数量较少,招募足够的患者参与临床试验是一个难题。
其次,罕见病的病理机制复杂多样,需要深入研究才能找到有效的治疗方法。
此外,罕见病治疗的高昂费用也是一个问题,需要政府、医疗机构和患者共同努力来解决。
基因治疗的研究进展 摘要:基因治疗可以治疗直接或间接与基因有关的疾病,如传染性疾病、癌症、冠心病、高血压、糖尿病等。本文介绍了我国基因治疗的概况,着重介绍了基因治疗的研究进展,特别是在肿瘤、高血压的治疗和抗病毒上的应用,并分析了基因治疗的前景。
关键词:基因治疗研究 治疗进展 治疗前景 1 基因治疗的研究进展 近年来,由于医学的进步,诊断和治疗的水平不断提高,从前威胁人类健康的一些疾病,如癌症、冠心病、高血压等常见疾病已经逐步得到控制,发病率大大降低,有些甚至已经可以完全治愈。基因治疗在这方面有很大的建树。
1.1 肿瘤基因治疗的研究进展[5][6] 随着社会发展需要,细胞生物学和分子生物学的研究飞速发展,人们也将目光投入到肿瘤的基因治疗中并已有了一些进展,如针对肿瘤细胞、肿瘤的血管改变、肿瘤患者的免疫系统和骨髓变化的基因治疗等。
目前,肿瘤基因治疗的主要途径包括:抑癌基因治疗,癌基因治疗,免疫基因治疗,自杀基因治疗,耐药基因治疗,抗血管生成基因治疗等。 1.1.1 抑癌基因治疗 在很多情况下,肿瘤产生的部分原因是由于抑癌基因的失活。因此,肿瘤基因治疗的一种重要的新的模式即是将正常的抑癌基因导入肿瘤细胞中,以补偿和代替失活的抑癌基因,从而抑制肿瘤的生长或逆转其表型。
研究表明,在临床应用中抑癌基因p53,p16的效果较好,抑制能力较强,其它抑癌基因如p21,p27,Rb,BRCA等虽能抑制肿瘤细胞的生长,但总有某些方面的缺陷或局限性,或者抑瘤谱有限,或者抑制能力远弱于p53,例如:BRCA1仅仅是家族性乳腺癌和卵巢癌的遗传易感基因。因此,其它抑癌基因尚处于研究阶段。
1.1.2 针对癌基因的治疗 在正常情况下,人的正常细胞中存在的癌基因是处于不表达状态或是表达水平较低的,不会引起细胞的恶性转化,某些野生型蛋白的表达甚至没有恶性转化的功能。但是当这些基因受到外界刺激改变时,就会异常表达,从而发生恶性转化。因此针对癌基因的治疗主要是导入癌基因反义序列,使其表达封闭,或引入rev等方法阻止癌细胞的生长。
1.1.3 肿瘤免疫基因治疗 肿瘤免疫基因治疗主要是有效激活抗肿瘤免疫功能,即将在抗肿瘤效应细胞中导入细胞因子,以免疫效应细胞为载体细胞,将其携带至体内靶细胞,使细胞因子局部浓度提高以增强抗肿瘤作用。
除了免疫效应细胞介导的细胞因子的基因治疗外,现在研究最多的是采用转基因疗法来增强机体免疫系统对肿瘤的识别,从而消灭肿瘤,主要是对以树突状细胞为代表的抗原呈递细胞的研究。
1.1.4 自杀基因治疗或酶药物前体疗法 将某些细菌或病毒的药物敏感基因导入肿瘤细胞,此基因编码的特异性酶类将原先对细胞无毒或毒性极低的药物前体在肿瘤细胞内代谢成毒性产物,达到杀死肿瘤细胞的目的。这类药物敏感基因称为“自杀基因”。
目前研究最深入、应用最早、进展最快的自杀基因系统是单纯疱疹病毒(HSV)胸腺激酶基因/苷昔洛韦系统与大肠杆菌胞嘧啶脱氨酶基因/5-氟胞嘧啶(5-FC)系统。除此之外,还有水痘-带状疱疹病毒(VZV)胸苷激酶基因、大肠杆菌脱氧胞苷激酶(DCK)基因以及近年来出现的一些新型自杀基因系统,如源自热带植物木薯的亚麻苦甙水解酶/亚麻苦甙系统等[7]。
单纯应用自杀基因疗法有一定的局限性,联合其它的较成熟的抗肿瘤疗法能应对肿瘤发病的多样性,是未来发展的必然趋势。
1.1.5 耐药基因治疗 在肿瘤的治疗过程中,为了增加骨髓细胞对高剂量药物的耐受力,可以将一些细胞毒药物的基因转移至造血干细胞,以降低化疗药物对骨髓的毒性,方便采用高剂量的药物杀死肿瘤细胞。
1.1.6 抗血管生成基因治疗 血管能为肿瘤的生长和存活提供氧气和营养物质,如果阻断了肿瘤血管的生成,肿瘤最大只能长至1-2mm3,因此能防止肿瘤的转移。
基因治疗的研究和兴起,为肿瘤的治疗带来了福音,但作为新兴的技术,尚有很多问题亟待解决,也有很多临床应用方式值得摸索,科学研究者仍在不断探索。
1.2 原发性高血压基因治疗的研究进展[8] 原发性高血压是一种由遗传和环境因素共同作用引起的复杂性疾病,引起全球的困扰和关注。如今虽出现了多种新型药物治疗高血压,但病人需长期服药,没有办法达到根治。基因治疗便是应全球需要而发展起来的一种新的尝试。
1.2.1 正义基因治疗法 将目的基因导入体细胞内,转录出某些特定蛋白质以达到降压的目的。如:具有扩张血管,降低血压,抑制血管平滑肌细胞增殖和利钠利尿等作用的心房利尿肽(ANP)基因;具有舒血管,降血压,抑制血小板聚集,抑制内皮细胞的作用的一氧化氮合酶(eNOS)基因;可使某些蛋白底物激肽原分解为具有舒血管作用的激肽的激肽释放酶基因;具有扩张血管、抑制血管平滑肌细胞增殖迁移、增加肾血流量和促进钠排泄等作用的肾上腺髓质素(AM)基因;有强烈舒张血管、降血压、激动心肌等作用的降钙素基因相关肽(CGRP)基因;可促进亚铁血红素转变为胆绿素,释放游离铁和一氧化碳的血红素加氧酶(HO)基因;可能参与高血压的形成和维持的超氧化歧化酶基因(ECSOD)等。
1.2.2 反义基因治疗法 为了减少某些特定基因复制或转录成致高血压蛋白质,可以根据靶基因结构特点设计反义寡核苷酸(ASODN)分子,与靶细胞或机体中的DNA或mRNA分子杂合,将复制或转录过程封闭或抑制。如血管紧张素原(AGT)基因、Ⅰ型血管紧张素Ⅱ受体(ATIR)基因、血管紧张素转化酶(ACE)基因、肾上腺素受体(1-AR)基因、酪氨酸羟基酶(TH)基因等。
基因治疗给高血压患者带来了希望,但仍有很多问题需要解决,如靶基因的选择以及载体的安全性等,随着基因治疗研究的深入,相信这些问题很快都能迎刃而解。
1.3 病毒基因治疗的研究进展[9] 基因治疗如反义寡核苷酸、核酶、脱氧核酶技术、小干扰RNA等已经应用于抗病毒的研究中,并显示出了成效。下面以乙型肝炎病毒(HBV)为例介绍基因治疗在抗病毒方面的应用进展。 乙型病毒性肝炎严重威胁着人类的健康,其治疗药物疗效有限,停药后复发率较高,有些药物还会引起耐药性,基因治疗则具有潜在的应用价值。
1.3.1 反义寡核苷酸(ASODN)疗法 抗乙型肝炎病毒的ASODN疗法是针对HBV基因特定功能区合成反义核苷酸。国外报道针对HBV基因群的ASODN能够特异抑制肝细胞内的HBV的复制和抗原的表达,效率可达75%[10]。
1.3.2 核酶 核酶能在不影响宿主细胞RNA的情况下特异结合病毒RNA并进行切割,因而在病毒性传染病的基因治疗中具有潜在的应用价值。Weinberg等[11]研究表明,一种具有自我裂解能力的多肽酶能够在细胞水平,通过作用于HBV 3个不同的位点,抑制HBV表面抗原分泌物,从而抑制HBV在细胞内的复制。
1.3.3 脱氧核酶 脱氧核酶是具有不同催化功能的DNA分子,主要催化RNA切割反应。已有将10-23 DNAzyme应用于抗HBV的体外实验及动物实验研究,证明其抗病毒效果较好。
1.3.4 小干扰RNA 小干扰RNA已经在病毒感染、肿瘤和遗传性疾病中取得了良好的效果。Shlomai等[12]发现针对HBV基因组的序列特异性的X-siRNA的表达载体与HBV-DNA共转染细胞后,乙型肝炎表面抗原降低了60%。
1.3.5 疫苗 目前治疗性乙肝疫苗在国内已进入Ⅲ期临床,疗效显著,为乙肝患者带来了希望,但具体的治疗方法及治疗过程中机体的状态还需进一步研究。
2 基因治疗的前景 回顾基因治疗诞生以来所走过的道路,曲折难行,尽管基因治疗还面临很多安全性、社会伦理性及技术上的问题,但大多数科学家依然坚信经过他们的努力,基因治疗应该也必将拥有光明的未来。
参考文献 [1] 陆华中,卢大儒,薛京伦.基因治疗:10年回顾与中国之发展浅析[J].高技术通讯.2000,1:104-107.
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