涎腺疾病基因治疗(2)
Goldfine[6]将人胰岛素质粒基因(human insulin plasmid DNA)及人类生长激素质粒基因(human growth hormone plasmid DNA) 经导管注入大鼠颌下腺,测定血液中人胰岛素及生长激素浓度明显升高。为证实胰岛素基因投递于涎腺治疗糖尿病的效果,先用胰腺β细胞毒素(streptozotocin)损伤分泌胰岛素的β细胞,形成糖尿病动物模型,其血清血糖明显持续升高。将人类胰岛素质粒DNA注入糖尿病模型的大鼠涎腺后,大鼠血糖持续下降至正常范围,血中胰岛素浓度恢复到正常水平,而对照组大鼠的血糖一直升高,血中胰岛素浓度低下。He[7]将人生长激素基因制作为重组复制缺陷腺病毒(AdCMVhGH),经导管注入大鼠颌下腺后,血中及唾液中生长激素浓度明显升高,而腺体内含量较低,表明经腺病毒介导生长激素基因至颌下腺合成生长激素,一半分泌至血液,一半分泌到唾液。将腺病毒介导生长激素基因经尾静脉注入侏儒小鼠(出生时摘除脑垂体),血中生长激素升高,恢复到正常范围,侏儒小鼠生长发育明显改善,接近正常小鼠,而对照组侏儒小鼠体重仅为治疗组的十分之一。
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基因治疗基础
1.基因 即调控蛋白合成的DNA,由Watson J和Crick F(英国)于1953年首次证实为双螺旋结构,它是由腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)及胞嘧啶(C)四个碱基作基本单位,经严格配对组成。3个碱基对为一个基本功能单位,即合成一个氨基酸的基因组。基因通过产生mRNA到粗面内质网合成各种蛋白。分子生物学核心是基因→mRNA→蛋白,围绕这一程序进行各种研究,如各种基因结构的识别,研究方法手段的探讨等。研究中所用的基因大多是从细胞中提取mRNA经逆转录合成的cDNA。
2.载体 指携带基因的运载工具,使其有效导入细胞。目前应用较多的载体主要是腺病毒、逆转录病毒、副腺病毒,这些病毒大多通过细胞膜上的受体,使病毒携带的基因导入细胞。腺病毒感染率高,但主要感染上皮细胞,不能整合到体细胞的染色体上,但表达比较短暂。逆转录病毒及副腺病毒能整合到体细胞的染色体上,表达较长,目前最长达7年,但感染率低,并且只能整合到处于细胞分裂期的体细胞。另外还在探索一些新载体,如脂质体(Liposome),相对符合生理性载体。
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3.基因转导表达时间曲线 基因表达的时间曲线随载体不同、动物不同、组织不同而存在差异[8]。例如腺病毒介导基因表达在大鼠颌下腺随时间而迅速减低,至一周左右接近本底。同样载体介导基因表达在小鼠颌下腺也迅速减低,但至2周仍有少量表达。逆转录病毒及副腺病毒的表达开始比较低,但维持较长时间仍有表达。
4.基因转导后的免疫反应 机体对外来异物均有本能的防御功能。机体对病毒介导基因转导的免疫包括先天(innate)、细胞免疫(T细胞)、体液免疫(B细胞)。先天性免疫主要是吞噬细胞、郎格罕细胞。有研究报道腺病毒介导基因经静脉转移至肝后24小时90%的基因即被清除,主要是先天性免疫作用。病毒介导基因至体内后一周,即细胞免疫启动T细胞分泌细胞因子,继而启动体液免疫产生抗体。吞噬细胞消减对增加基因表达有明显效果,在大鼠肝内可较对照组增加45倍的基因表达[9]。一些免疫抑制剂也有一定增加基因表达的作用。
5.转基因在体细胞内的定位 目前所有载体将基因导入体细胞后,基因在细胞内是随机定位,无方向。腺病毒介导的基因在细胞浆内,而逆转录病毒及副腺病毒可将基因介导到体细胞的染色体上,亦是随机定位。由于这种随机定位,目前基因治疗尚不能修补体内特定部件的基因缺陷,这种随机定位对体细胞的正常功能有无干扰尚不十分清楚。
总之,基因治疗为人类疾病的治疗提供了崭新的手段,但尚有待于开发更好的载体,并对人类整体基因结构及功能全面了解及机体免疫,基因转导定位及调控更深入的探讨。相信不久的将来,涎腺基因治疗做为有效的治疗手段广泛应用于临床。, http://www.100md.com(王松灵)
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1.基因 即调控蛋白合成的DNA,由Watson J和Crick F(英国)于1953年首次证实为双螺旋结构,它是由腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)及胞嘧啶(C)四个碱基作基本单位,经严格配对组成。3个碱基对为一个基本功能单位,即合成一个氨基酸的基因组。基因通过产生mRNA到粗面内质网合成各种蛋白。分子生物学核心是基因→mRNA→蛋白,围绕这一程序进行各种研究,如各种基因结构的识别,研究方法手段的探讨等。研究中所用的基因大多是从细胞中提取mRNA经逆转录合成的cDNA。
2.载体 指携带基因的运载工具,使其有效导入细胞。目前应用较多的载体主要是腺病毒、逆转录病毒、副腺病毒,这些病毒大多通过细胞膜上的受体,使病毒携带的基因导入细胞。腺病毒感染率高,但主要感染上皮细胞,不能整合到体细胞的染色体上,但表达比较短暂。逆转录病毒及副腺病毒能整合到体细胞的染色体上,表达较长,目前最长达7年,但感染率低,并且只能整合到处于细胞分裂期的体细胞。另外还在探索一些新载体,如脂质体(Liposome),相对符合生理性载体。
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3.基因转导表达时间曲线 基因表达的时间曲线随载体不同、动物不同、组织不同而存在差异[8]。例如腺病毒介导基因表达在大鼠颌下腺随时间而迅速减低,至一周左右接近本底。同样载体介导基因表达在小鼠颌下腺也迅速减低,但至2周仍有少量表达。逆转录病毒及副腺病毒的表达开始比较低,但维持较长时间仍有表达。
4.基因转导后的免疫反应 机体对外来异物均有本能的防御功能。机体对病毒介导基因转导的免疫包括先天(innate)、细胞免疫(T细胞)、体液免疫(B细胞)。先天性免疫主要是吞噬细胞、郎格罕细胞。有研究报道腺病毒介导基因经静脉转移至肝后24小时90%的基因即被清除,主要是先天性免疫作用。病毒介导基因至体内后一周,即细胞免疫启动T细胞分泌细胞因子,继而启动体液免疫产生抗体。吞噬细胞消减对增加基因表达有明显效果,在大鼠肝内可较对照组增加45倍的基因表达[9]。一些免疫抑制剂也有一定增加基因表达的作用。
5.转基因在体细胞内的定位 目前所有载体将基因导入体细胞后,基因在细胞内是随机定位,无方向。腺病毒介导的基因在细胞浆内,而逆转录病毒及副腺病毒可将基因介导到体细胞的染色体上,亦是随机定位。由于这种随机定位,目前基因治疗尚不能修补体内特定部件的基因缺陷,这种随机定位对体细胞的正常功能有无干扰尚不十分清楚。
总之,基因治疗为人类疾病的治疗提供了崭新的手段,但尚有待于开发更好的载体,并对人类整体基因结构及功能全面了解及机体免疫,基因转导定位及调控更深入的探讨。相信不久的将来,涎腺基因治疗做为有效的治疗手段广泛应用于临床。, http://www.100md.com(王松灵)