基因治疗的概念

　　基因治疗是指将人的正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入人体靶细胞以纠正基因的缺陷或者发挥治疗作用，从而达到治疗疾病目的的生物医学新技术。基因是携带生物遗传信息的基本功能单位，是位于染色体上的一段特定序列。将外源的基因导入生物细胞内必须借助一定的技术方法或载体，目前基因转移的方法分为生物学方法、物理方法和化学方法。腺病毒载体是目前基因治疗最为常用的病毒载体之一。基因治疗的靶细胞主要分为两大类：体细胞和生殖细胞，目前开展的基因治疗只限于体细胞。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AIDS、类风湿等）。 　

　　广义的基因治疗是指利用基因药物的治疗，而通常说的狭义的基因治疗是指用完整的基因进行基因替代治疗，一般用DNA序列，主要的治疗途径是体外（ex vivo）基因治疗，即在体外用基因转染病人靶细胞，然后将经转染的靶细胞输入病人体内，最终给予病人的疗效物质是基因修饰的细胞，而不是基因药物。除间接体内法外，还可以用基因药物进行直接体内途径治疗，这些基因药物可以是完整基因，也可以是基因片段（包括DNA或RNA）；可以是替代治疗，也可以是抑制性治疗（包括DNA转录水平和mRNA翻译水平）。基因药物不但可用于治疗疾病，而且可用于预防疾病。这类基因药物治法简单易行，发展迅速，新型基因药物不断产生。从1990年转移ADA基因到现在的大部分基因治疗临床试验都是体外基因治疗，先从病人体内获得某种细胞（例如T淋巴细胞），进行培养，在体外完成基因转移后，筛选成功转移的细胞扩增培养，然后重新输入患者体内。这种方法虽然操作复杂，但效果较为可靠，称其为。同时，科学家们又千方百计设计出更加简便的基因治疗方法。例如，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。这种直接往人体组织细胞中转移基因的治病方法叫做体内（in vivo）基因治疗。

　　外源基因只有整合到染色体中，变为其中一部分才有可能得到持续的高表达。因此，采用什么样的手段将精心挑选的功能基因送到体内，穿过细胞膜，进入细胞核与染色体整合，这是基因治疗成败的关键。无论是体内（in vivo） 还是体外（ex vivo）基因转移都需要一种安全、无毒的工具来携带外源基因进入细胞内，这种工具被称作载体（vector）。科学家们发现，病毒侵染人体细胞时能将自身的基因组携带到细胞内，并利用人体细胞内物质完成自身繁殖，最终导致人类疾病。利用这一特性，科学家将病毒基因组中与致病相关的基因去掉，保留其携带基因组进入人体细胞的功能，再组装上理想的外源基因，即成为一种病毒载体。这样经过遗传修饰的病毒载体不能在人体细胞内复制，更不会致病，只可能将外源治病基因带入人体细胞内。目前，世界各国对病毒载体的研究较广泛，绝大多数临床试验都运用了这种方法。

　　方法介绍：

　　1 基因疫苗

　　基因疫苗指的是DNA疫苗，即将编码外源性抗原的基因插入到含真核表达系统的质粒上，然后将质粒直接导入人或动物体内，让其在宿主细胞中表达抗原蛋白，诱导机体产生免疫应答。抗原基因在一定时限内的持续表达，不断刺激机体免疫系统，使之达到防病的目的。 　

　　1.1　基因疫苗的免疫方法 　

　　基因疫苗的免疫方法即基因疫苗的给药途径，目前使用的方法有以下几种： 　

　　1）裸DNA直接注射：将裸质粒DNA直接注射到机体的肌肉、皮内、皮下、粘膜、静脉内。这种方法简单易行。 　

　　2）脂质体包裹DNA直接注射：包裹DNA的脂质体能与组织细胞发生膜融合，而将DNA摄入，减少了核酸酶对DNA的破坏。注射途径同裸DNA直接注射。 　

　　3）金包被DNA基因枪轰击法：将质粒DNA包被在金微粒子表面，用基因枪使包被DNA的金微粒子高速穿入组织细胞。 　

　　4）繁殖缺陷细菌携带质粒DNA法：选择一种容易进入某组织器官的细菌，将其繁殖基因去掉，然后用质粒DNA转化细菌，当这些细菌进入某组织器官后，由于不能繁殖，则自身裂解而释放出质粒DNA。

　　1.2　基因疫苗的优越性与问题 　　

　　基因疫苗被称之为第三代疫苗，自1993年问世后，在短短的5年中发展迅速。它与传统的疫苗相比，具有以下显著的优越性： 　

　　1） 抗原基因在体内持续表达产生抗原，不断刺激机体免疫系统产生长程免疫，免疫效果更可靠。 　

　　2） 对于易变异的病毒，可以选择各亚型共有的核心蛋白保守DNA序列作基因疫苗，产生跨株系的免疫保护反应，从而避免易变异病毒产生的免疫逃避问题。 　　

　　3） 一个质粒可插入多个抗原基因，即组成多价基因疫苗，故一种基因疫苗可免疫多种疾病。

　　4） 基因疫苗具有减毒活疫苗的免疫原性，但不会存在活疫苗的毒力回升的危险。 　

　　5） 基因疫苗的质粒DNA无免疫原性，不会像重组疫苗那样诱发针对载体的自身免疫反应，故可重复使用。另外，基因还不会受机体已有抗体的影响，可用于带母体抗体的婴儿。 　　

　　6） 对于毒性大、危险的病毒，以及难以提取抗原的疫苗，基因疫苗的制备相对安全，容易得多。

　　7） 基因疫苗制备简单，容易大量生产，且成本低。质粒DNA非常稳定，易于贮存和运输。

　　8） 使用方便，可以经多种途径给药，不需免疫佐剂等。 　

　　基因疫苗作为一类新型疫苗，还有一些方面不完善，在实际应用中还存在一些问题有待解决： 　　　1） 安全性问题：基因疫苗一般不会整合到染色体基因组上，但不能排除少数质粒DNA插入到染色体上，引起插入突变的可能性。不过目前的动物实验尚未发现发生插入突变的证据。

　　2） 免疫效率有种属个体差异：各动物之间的免疫效率不一样，这可能与不同动物细胞需要不同启动子有关。同种动物之间也有个体差异，免疫效率往往不能达到百分之百，这可能与抗原基因、给药方法途径、给药量有关。

　　3） 基因疫苗体内持续表达产生抗原蛋白，可能引发免疫耐受。 　　

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