基因治療的研究進展

摘 要：基因治療可以治療直接或間接與基因有關的疾病，如傳染性疾病、癌癥、冠心病、高血壓、糖尿病等。本文介紹了我國基因治療的概況，著重介紹了基因治療的研究進展，特別是在腫瘤、高血壓的治療和抗病毒上的應用，并分析了基因治療的前景。

關鍵詞：基因治療研究 治療進展 治療前景

中圖分類號：G71文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2012）09（a）-0027-02

1 基因治療的研究進展

近年來，由于醫學的進步，診斷和治療的水平不斷提高，從前威脅人類健康的一些疾病，如癌癥、冠心病、高血壓等常見疾病已經逐步得到控制，發病率大大降低，有些甚至已經可以完全治愈。基因治療在這方面有很大的建樹。

1.1 腫瘤基因治療的研究進展[5][6]

隨著社會發展需要，細胞生物學和分子生物學的研究飛速發展，人們也將目光投入到腫瘤的基因治療中并已有了一些進展，如針對腫瘤細胞、腫瘤的血管改變、腫瘤患者的免疫系統和骨髓變化的基因治療等。

目前，腫瘤基因治療的主要途徑包括：抑癌基因治療，癌基因治療，免疫基因治療，自殺基因治療，耐藥基因治療，抗血管生成基因治療等。

1.1.1 抑癌基因治療

在很多情況下，腫瘤產生的部分原因是由于抑癌基因的失活。因此，腫瘤基因治療的一種重要的新的模式即是將正常的抑癌基因導入腫瘤細胞中，以補償和代替失活的抑癌基因，從而抑制腫瘤的生長或逆轉其表型。

研究表明，在臨床應用中抑癌基因p53，p16的效果較好，抑制能力較強，其它抑癌基因如p21，p27，Rb，BRCA等雖能抑制腫瘤細胞的生長，但總有某些方面的缺陷或局限性，或者抑瘤譜有限，或者抑制能力遠弱于p53，例如：BRCA1僅僅是家族性乳腺癌和卵巢癌的遺傳易感基因。因此，其它抑癌基因尚處于研究階段。

1.1.2 針對癌基因的治療

在正常情況下，人的正常細胞中存在的癌基因是處于不表達狀態或是表達水平較低的，不會引起細胞的惡性轉化，某些野生型蛋白的表達甚至沒有惡性轉化的功能。但是當這些基因受到外界刺激改變時，就會異常表達，從而發生惡性轉化。因此針對癌基因的治療主要是導入癌基因反義序列，使其表達封閉，或引入rev等方法阻止癌細胞的生長。

1.1.3 腫瘤免疫基因治療

腫瘤免疫基因治療主要是有效激活抗腫瘤免疫功能，即將在抗腫瘤效應細胞中導入細胞因子，以免疫效應細胞為載體細胞，將其攜帶至體內靶細胞，使細胞因子局部濃度提高以增強抗腫瘤作用。

除了免疫效應細胞介導的細胞因子的基因治療外，現在研究最多的是采用轉基因療法來增強機體免疫系統對腫瘤的識別，從而消滅腫瘤，主要是對以樹突狀細胞為代表的抗原呈遞細胞的研究。

1.1.4 自殺基因治療或酶藥物前體療法

將某些細菌或病毒的藥物敏感基因導入腫瘤細胞，此基因編碼的特異性酶類將原先對細胞無毒或毒性極低的藥物前體在腫瘤細胞內代謝成毒性產物，達到殺死腫瘤細胞的目的。這類藥物敏感基因稱為“自殺基因”。

目前研究最深入、應用最早、進展最快的自殺基因系統是單純皰疹病毒（HSV）胸腺激酶基因/苷昔洛韋系統與大腸桿菌胞嘧啶脫氨酶基因/5-氟胞嘧啶（5-FC）系統。除此之外，還有水痘-帶狀皰疹病毒（VZV）胸苷激酶基因、大腸桿菌脫氧胞苷激酶（DCK）基因以及近年來出現的一些新型自殺基因系統，如源自熱帶植物木薯的亞麻苦甙水解酶/亞麻苦甙系統等[7]。

單純應用自殺基因療法有一定的局限性，聯合其它的較成熟的抗腫瘤療法能應對腫瘤發病的多樣性，是未來發展的必然趨勢。

1.1.5 耐藥基因治療

在腫瘤的治療過程中，為了增加骨髓細胞對高劑量藥物的耐受力，可以將一些細胞毒藥物的基因轉移至造血干細胞，以降低化療藥物對骨髓的毒性，方便采用高劑量的藥物殺死腫瘤細胞。

1.1.6 抗血管生成基因治療

血管能為腫瘤的生長和存活提供氧氣和營養物質，如果阻斷了腫瘤血管的生成，腫瘤最大只能長至1-2mm3，因此能防止腫瘤的轉移。

基因治療的研究和興起，為腫瘤的治療帶來了福音，但作為新興的技術，尚有很多問題亟待解決，也有很多臨床應用方式值得摸索，科學研究者仍在不斷探索。

1.2 原發性高血壓基因治療的研究進展[8]

原發性高血壓是一種由遺傳和環境因素共同作用引起的復雜性疾病，引起全球的困擾和關注。如今雖出現了多種新型藥物治療高血壓，但病人需長期服藥，沒有辦法達到根治。基因治療便是應全球需要而發展起來的一種新的嘗試。

1.2.1 正義基因治療法

將目的基因導入體細胞內，轉錄出某些特定蛋白質以達到降壓的目的。如：具有擴張血管，降低血壓，抑制血管平滑肌細胞增殖和利鈉利尿等作用的心房利尿肽（ANP）基因；具有舒血管，降血壓，抑制血小板聚集，抑制內皮細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為具有舒血管作用的激肽的激肽釋放酶基因；具有擴張血管、抑制血管平滑肌細胞增殖遷移、增加腎血流量和促進鈉排泄等作用的腎上腺髓質素（AM）基因；有強烈舒張血管、降血壓、激動心肌等作用的降鈣素基因相關肽（CGRP）基因；可促進亞鐵血紅素轉變為膽綠素，釋放游離鐵和一氧化碳的血紅素加氧酶（HO）基因；可能參與高血壓的形成和維持的超氧化歧化酶基因（ECSOD）等。

1.2.2 反義基因治療法

為了減少某些特定基因復制或轉錄成致高血壓蛋白質，可以根據靶基因結構特點設計反義寡核苷酸（ASODN）分子，與靶細胞或機體中的DNA或mRNA分子雜合，將復制或轉錄過程封閉或抑制。如血管緊張素原（AGT）基因、Ⅰ型血管緊張素Ⅱ受體（ATIR）基因、血管緊張素轉化酶（ACE）基因、腎上腺素受體（1-AR）基因、酪氨酸羥基酶（TH）基因等。

基因治療給高血壓患者帶來了希望，但仍有很多問題需要解決，如靶基因的選擇以及載體的安全性等，隨著基因治療研究的深入，相信這些問題很快都能迎刃而解。

1.3 病毒基因治療的研究進展[9]

基因治療如反義寡核苷酸、核酶、脫氧核酶技術、小干擾RNA等已經應用于抗病毒的研究中，并顯示出了成效。下面以乙型肝炎病毒（HBV）為例介紹基因治療在抗病毒方面的應用進展。

乙型病毒性肝炎嚴重威脅著人類的健康，其治療藥物療效有限，停藥后復發率較高，有些藥物還會引起耐藥性，基因治療則具有潛在的應用價值。

1.3.1 反義寡核苷酸（ASODN）療法

抗乙型肝炎病毒的ASODN療法是針對HBV基因特定功能區合成反義核苷酸。國外報道針對HBV基因群的ASODN能夠特異抑制肝細胞內的HBV的復制和抗原的表達，效率可達75%[10]。

1.3.2 核酶

核酶能在不影響宿主細胞RNA的情況下特異結合病毒RNA并進行切割，因而在病毒性傳染病的基因治療中具有潛在的應用價值。Weinberg等[11]研究表明，一種具有自我裂解能力的多肽酶能夠在細胞水平，通過作用于HBV 3個不同的位點，抑制HBV表面抗原分泌物，從而抑制HBV在細胞內的復制。

1.3.3 脫氧核酶

脫氧核酶是具有不同催化功能的DNA分子，主要催化RNA切割反應。已有將10-23 DNAzyme應用于抗HBV的體外實驗及動物實驗研究，證明其抗病毒效果較好。

1.3.4 小干擾RNA

小干擾RNA已經在病毒感染、腫瘤和遺傳性疾病中取得了良好的效果。Shlomai等[12]發現針對HBV基因組的序列特異性的X-siRNA的表達載體與HBV-DNA共轉染細胞后，乙型肝炎表面抗原降低了60%。

1.3.5 疫苗

目前治療性乙肝疫苗在國內已進入Ⅲ期臨床，療效顯著，為乙肝患者帶來了希望，但具體的治療方法及治療過程中機體的狀態還需進一步研究。

2 基因治療的前景

回顧基因治療誕生以來所走過的道路，曲折難行，盡管基因治療還面臨很多安全性、社會倫理性及技術上的問題，但大多數科學家依然堅信經過他們的努力，基因治療應該也必將擁有光明的未來。

參考文獻

[1]陸華中，盧大儒，薛京倫.基因治療：10年回顧與中國之發展淺析[J].高技術通訊.2000，1：104-107.

[2]毛建平.基因治療20年[J].中國生物工程雜志，2010，30（9）：124-129.

[3]甄宇鵬.我國基因治療前景分析. http：//www.biotech.org.cn/news/news/show.php？id=28848，2005.

[4]重大疾病的生物治療——基因治療.2009中國生物技術發展報告[M].北京，科學出版社，2010.

[5]王浩，張鈾.腫瘤基因治療的研究進展[J].檢驗醫學與臨床.2011，8（9）：1112-1116.

[6]鄭璐，李靖.腫瘤基因治療方法研究進展[J].重慶醫學.2006，35（2）：177-179.

[7]任濤，李枚娟，顏江華.自殺基因治療惡性腫瘤的研究現狀及展望[J].現代腫瘤醫學.2009，17（12）：2435-2437.

[8]谷云飛，張守彥.原發性高血壓的基因治療進展[J].實用心腦肺血管病雜志.2010，18（10）：1556-1557.

[9]修丹，于俠.慢性乙型病毒性肝炎抗病毒的基因治療進展[J].臨床肝膽病雜志.2010，26（2）：216-217.

[10]Puttiz J Z， Wieland S， Blum H E， et al. Antisense RNA comp lementary to hepatitis B Virus specifically inhibits viral rep lication[J].Gastroenterology， 1998， 115（3）：702-713.

[11]Weinberg MS， Ely A， Passman M， et al. Effective anti-hepatitis B virus hammerhead ribozymes derived from multimeric precursors.Oligonucleotides，2007，17（1）：104-112.

[12]ShlomaiA， Shaul Y. Inhibition of hepatitis B virus exp ression and rep lication by RNA interference[J]. Hepatology，2003，37（4）：764-770.