胃肠道及肝脏疾病的分子生物学与基因治疗
作者：赵西平(译) 郝连杰(校)
单位：同济医科大学附属同济医院
关键词：
德国医学000303Molecular Biology and Gene Therapy in Gastroenterology and Hepatology
分子研究已经成为生物和临床医学研究不可缺少的部分，对疾病的分子和遗传机制研究的深化促进了对疾病发生机制的认识，并为疾病的诊断、治疗及预防提供了新的启示。人类疾病按分子机制可分为单基因性、复合基因性及获得性基因疾病。基因治疗据此可分为4种：基因替代、基因增强、基因阻断和基因疫苗。目前基因治疗在多方面取得了显著进展，但其靶向性和安全性在用于临床治疗前尚待进一步研究。胃肠道和肝脏疾病的分子诊断将来会成为处理病人的一部分，并完善现有诊断、治疗及预防策略。
, 百拇医药
引 言
分子生物学和重组DNA技术不断促进着疾病的诊断、治疗及预防。采用分子生物学方法可对影响肝脏和胃肠道的已知传染病、遗传性疾病及肿瘤进行早期、特异性检测，从而不断深化我们对遗传性疾病和恶性肿瘤发生的分子机制的认识。这种对疾病发生机制认识的深化反过来也对临床实践包括危险病人临床前期的确定、疾病的正确分期及治疗病人的随访产生影响。分子生物学也因此成为基础研究和临床胃肠病学及肝脏病学不可缺少的组成部分。以下将就基因治疗的概念及其应用前景作一简要概述。
基本概念
人类疾病按其基因异常特点可分为3种主要类型：①单基因病，由单一基因缺陷引起，按经典Mendelian规律遗传，迄今已发现4000多种，越来越多此类疾病的分子机制正得以明确；②复合基因病，与多个基因的变异相关联，但迄今仅少部分异常基因得到确认。一些常见的疾病归属此类，如大多数肿瘤、心血管系统疾病高血压、关节炎和糖尿病等；③获得性基因病，均为传染性疾病，同时包括某些肿瘤，与病人一生中逐渐累积的获得性基因改变有关。
, 百拇医药
此处所讲的基因治疗乃指将具有治疗或预防可能性的基因物质导入异常个体的体细胞中，以下将重点讨论有关基因治疗的基本概念及其在胃肠道和肝脏疾病中的应用前景。
基因替代 越来越多的遗传性胃肠道和肝脏疾病的发生与单个基因的异常有关(表1)。原则上这类单基因遗传病基因治疗的目的是用能产生具有生物学活性产物的正常同源性基因靶向置换异常的细胞基因。由于正常细胞基因调控的复杂性，这种看似简单的基因置换策略将难于有效地应用于实验和临床研究中。最近发现反式结合Ⅰ型核酶可修饰细胞RNA，这种核酶将在RNA水平上治疗多种遗传性疾病。
表1 单基因胃肠道和肝脏疾病 基 因
疾 病
结肠腺瘤性多发性息肉
家族性腺瘤性息肉症
, 百拇医药
α-1-抗胰蛋白酶
肝硬化、肺气肿
胆红素UDP-葡糖醛酸
1型Crigler-Najjar 综合征
转化酶Ⅰ基因
囊性纤维化跨膜调节基因
粘稠囊肿病、囊性纤维化
Ⅷ因子
A型血友病
Ⅸ因子
B型血友病
延胡索酸乙酰乙酸水解酶
, 百拇医药
高酪氨酸血症
低密度脂蛋白受体
家族性高胆固醇血症
鸟氨酸转氨甲酰酶
高氨血症
基因增强 复合基因疾病是临床最常见的问题，基因增强治疗的目标是使得生理性不表达或表达量不足以达到治疗水平的治疗性基因产物能在局部表达，这种策略已试用于肿瘤的治疗。治疗性基因产物常是一种细胞毒素，最终将导致靶细胞的清除。再如导入自杀基因，如表达单纯疱疹病毒胸苷激酶，在给予阿昔洛韦或庚昔洛韦后，将直接导致靶细胞的杀伤。
基因表达或功能的阻断 对由于获得性基因表达或是内源性基因过表达所引起的疾病，阻断其表达或功能将是一种有效的治疗策略。可采用几种策略干扰基因转录：转录因子与导入细胞或在细胞内合成的核酸结合；或以单链核酸与双链DNA分子结合形成一三聚体螺旋结构；具有内切酶活性的RNA分子(核酶)与RNA杂交，导致其序列特异性的剪切；通过反义核酸阻断翻译等。此外，可采用胞内合成多肽或蛋白质来干扰相应正常蛋白质的功能(显性阴性突变策略)。
, 百拇医药
DNA疫苗 DNA疫苗是将表达载体导入肌肉细胞或树突状细胞，从而调控免疫系统并产生持久细胞和体液免疫应答的一种新方法。其保护作用已经在抗肿瘤及抗感染如支原体、结核杆菌、流感病毒以及乙型和丙型肝炎病毒感染中得到证实。
直接将基因转导入肌肉细胞是一种令人鼓舞的基因治疗新方法，有着广泛的应用前景。治疗性DNA疫苗通过细胞内质粒启动的病毒蛋白合成而起作用。后者可进入细胞MHC 1类递呈途径。只有细胞内来源的蛋白质经过可携带蛋白质片段至细胞表面的MHC 1类分子处理，继而刺激CD8+细胞毒T细胞产生细胞免疫应答。原则上该策略通过表达疾病特异性抗原作为CD8+细胞毒T细胞的靶抗原，应用于获得性基因疾病的治疗。
胃肠道和肝脏病的基因治疗
依据上述对疾病的基因分类，对胃肠道和肝脏疾病的基因治疗原则包括三方面：单基因病的基因替换，多基因病的基因增强或DNA疫苗，以及获得性基因疾病的基因阻断。临床上，基因治疗为目前尚无治疗方法的疾病提供新的策略或为现有方法提供补充，以提高疗效或降低副作用。
, 百拇医药
基因替代 家族性腺瘤样息肉症是一种显形遗传性单基因胃肠道疾病，其特征为进行性的大量腺瘤样结肠息肉形成，其中一些会不可逆的发展为结肠癌。绝大多数患有此种综合征患者的分子机制是结肠腺瘤样息肉(APC)基因发生胚系突变。APC基因序列大于850bp，位于染色体5q21。其在家族性病人中的突变模式有点突变、小的缺失或插入突变，继而常常导致形成剪切的APC基因产物。由于移码、无义突变或酶切位点改变，APC基因变异可在临床前期阶段被检出。
APC基因按其功能归属肿瘤抑制基因。因此，理论上早期将正常的APC基因导入含异常APC基因的上皮细胞中将可重建APC基因功能，从而可以预防息肉和结肠直肠癌的形成。显而易见，这种策略的临床应用取决于建立一种进入细胞内的特异性的高效率的靶向载运系统，目前尚未建立此种体系。
家族性高胆固醇血症是由于低密度脂蛋白(LDH)受体基因的多种突变引起的又一种单基因遗传性胃肠道疾病。由于其对现有的降脂药物明显无效，基因治疗是一种有潜在应用价值的新方法，尤其是对那些纯合子FAH受体阴性基因型及儿童早期就处于冠状动脉疾病进展期的病人。基于原位肝移植已获得成功，肝脏定向基因治疗已经在一项包括5例病人的研究中应用。来源于手术取材的肝活检组织的自体肝细胞先经体外转导表达正常LDL受体的逆转录病毒，再将这些体外修饰的肝细胞通过门静脉灌注移植。5例中有3例可显著且长时间降低LDH 胆固醇，疗效持续4个月以上。实验证明这种移植少数体外转导的肝细胞具有易操作性，但在大规模应用前基因转导的效率还有待提高。在1型遗传型铬氨酸血症(HT1)的动物模型中已取得了超过了90%的肝细胞基因转导率。HT1是一种由于延胡索酸乙酰乙酸水解酶缺乏导致的肝脏疾病，肝脏的正常功能经过多次注射携带有FAH基因的逆转录病毒载体后得以重建。另一种有苗头的基因治疗方法是通过嵌合体DNA/RNA寡核苷酸诱导体内定点突变进行基因修复，该方法已成功用于Ⅳ因子缺乏和Crigler-Najjar 1型综合征的治疗。
, 百拇医药
基因增强 复合基因肠道和肝脏疾病的例子包括胃癌、结肠癌、胰腺癌和肝细胞肝癌。结肠癌的发生是一种多环节过程，在致癌过程中，由腺瘤到结肠癌的表型变化伴随着基因的改变，包括癌基因、抑癌基因以及DNA错配修复基因的变异。除这些gatekeeper基因和caretake基因的变异外，在一些特殊病例如少年息肉综合征或溃疡性结肠炎病人中，landscaper基因的变异可能在结肠癌形成中有重要作用。
由于HCC及结肠癌的基因改变的复杂性，其基因治疗策略主要是基因增强，如在肿瘤部位表达细胞因子如IL-2、TNF，使得局部形成细胞毒效应。一种方法是将自肿瘤中分离的肿瘤浸润淋巴细胞体外转导细胞因子基因如IL-2或TNF，经体外扩增后回输。修饰后的淋巴细胞进入肿瘤中，在局部表达转导的细胞因子，产生局部细胞毒性，使肿瘤消退，且无明显全身毒性。另一治疗多基因胃肠道疾病的策略是应用TNF基因体外转导的自体肿瘤细胞进行疫苗治疗，分泌TNF的肿瘤细胞激发宿主的抗肿瘤免疫应答，包括细胞毒T淋巴细胞、自然杀伤细胞及淋巴因子激活的杀伤细胞(LAK)。实验证实可在小鼠模型中清除肿瘤。这方法已经通过转导TNF的自体瘤细胞在治疗胃肠道肿瘤中得到了成功应用。
, 百拇医药
作为一种直接细胞毒的“自杀基因”治疗方法，由腺病毒介导的AFP启动子控制表达的人类单纯性疱疹病毒胸苷激酶基因，已在体外及体内动物模型中被证实，在给予阿昔洛伟后可产生HCC特异性的细胞杀伤作用。另一种直接细胞毒治疗方法是重组双特异性单链毒素, 能显著抑制裸鼠肿瘤异种移植物的生长。
基因阻断 基因阻断的策略已经在一些恶性肿瘤和传染病中得到应用，获得性肝及胃肠道疾病的例子，见于病毒性肝炎及大多数的散发性结肠癌。阻断病毒基因表达或功能能有效抑制病毒感染。理论上，分子或基因介入可在不同水平及通过细胞因子介导的抗病毒机制阻断病毒基因表达。核酶、反义核酸及显性阴性突变治疗病毒性肝炎的分子机制已得到充分研究。
核酶 核酶(核糖核酸酶)的发现源于自然存在的一种RNA分子，能催化序列特异性剪切RNA和RNA连接反应。这种催化活性是核酶最具诱人之处，因为一种核酶能剪切多种靶RNA分子。有剪切RNA作用的核酶成为病毒复制和表达的抑制剂，有几项实验已明确证实捶头状核酶能在体外特异的剪切HBV RNA和HCV RNA。但是，在体内至今尚未能证实核酶介导的有效地剪切HBV RNA作用。最近有报道核酶可清除受染肝细胞中的HCV RNA。
, 百拇医药
反义核苷酸 反义核酸的设计是使其能特异的与RNA结合，形成RNA-DNA(反义DNA)，或RNA-RNA杂合子(反义RNA)，从而可阻断RNA复制、转录及mRNA的翻译。细胞内RNA酶H可降解RNA-DNA杂合体中的RNA，增强反义的效果。这种策略理论上看似简单，但现在已经明了，并非所有预期及未预料到的疗效都来源于寡核苷酸或上面提及的细胞酶的靶序列特异性反义作用。
体外反义技术已经在HBV/HCV感染中得到成功应用。此外，在HBV感染的裸鼠模型、鸭肝炎病毒及土拨鼠肝炎病毒感染模型中的研究，证明反义技术具备体内的应用可行性。虽然这些实验未发现毒副反应，但是多数实验抑制病毒复制或基因表达的反义以外的因素并未做系统的检测。除了生物学效应的反义或非反义机制外，体外筛选具有功能活性的寡核苷酸将极大促进基于寡核苷酸抗病毒治疗方案的设计。
干扰性多肽或蛋白质 胞内合成干扰性多肽或蛋白，包括单链或所有非分泌的抗体，这些多肽能特异的干扰病毒结构或非结构蛋白的装配或其功能，是一种细胞内免疫功能。该方法在已被证明细胞培养中对哺乳类及家禽嗜肝病毒有效。因此，以不同长度病毒核心蛋白C端与不同多肽融合，可形成DN突变。这种DN突变具有种系-特异性，在效/靶比例为1/10时，可抑制病毒复制达90%以上。而且，非分泌型的HBeAg可显著抑制病毒复制，很可能确实是HBV繁殖的自然调节因子。与核酶或反义核苷酸相比，DN突变的显著优点是病毒基因序列变异对其影响较小，显著地降低了发生选择性或积聚性治疗逃“避变”变异株的危险性。
, 百拇医药
DNA免疫 DNA疫苗是一种将表达载体导入肌肉细胞或树突状细胞，从而调控免疫系统产生持久性细胞和体液免疫应答的新方法。其可能出现保护作用已经在抗肿瘤及抗感染如支原体、结核杆菌、 流感病毒以及乙型和丙型肝炎病毒感染中得到证实。
以抗HBV感染的预防性DNA疫苗为例，将表达HBsAg的质粒肌肉注射，HBsAg通过吞噬或吞饮被细胞吸收，经过MHC Ⅱ类系统处理，主要通过CD4+辅助T细胞产生抗-HBs应答。
与此相反，治疗性的DNA疫苗通过肌肉注射的质粒合成病毒蛋白进入MHC?Ⅰ类途径，治疗性DNA疫苗已经用于HBV和HCV感染，实验研究已经在HBV和HCV感染进行了探索，有望是一种有效的分子治疗方法。最近，有报道HBsAg和IL-2共同表达可显著增强体液及细胞免疫应答。
展 望
人类疾病按其基因异常特点可分为3种主要类型：①单基因病，由单一基因缺陷引起，按经典Mendelian规律遗传；②复合基因病，与一系列遗传改变有关，但迄今仅少部分异常基因得到阐明；③ 获得性基因病，包括传染性疾病和一些肿瘤，与在一生中获得的遗传改变相关。
, http://www.100md.com
根据上述分类，基因治疗原则上包括4种治疗方法：基因替代用于单基因病；基因增强用于复合基因疾病；基因阻断用于治疗获得性基因病；基因疫苗则用于获得性基因病及多基因病的治疗。
分子医学和基因治疗将成为我们处理病人的一部分，完善现有诊断、治疗及预防方法。然而，尽管核酸分子的基因治疗在人类遗传性、恶性及传染性肝及胃肠道疾病中取得巨大进展，基因治疗的靶向性、安全性及给药途径在其临床应用前都有待深入研究。
Hepatology，1999，11(1)∶1-7
Hubert E. Blum(Abteilung Innere Medizin II,Medizinische Universitätsklinik Freiburg,Hugstetter Straße 55，D-79106 Freiburg, Geramny), http://www.100md.com
单位：同济医科大学附属同济医院
关键词：
德国医学000303Molecular Biology and Gene Therapy in Gastroenterology and Hepatology
分子研究已经成为生物和临床医学研究不可缺少的部分，对疾病的分子和遗传机制研究的深化促进了对疾病发生机制的认识，并为疾病的诊断、治疗及预防提供了新的启示。人类疾病按分子机制可分为单基因性、复合基因性及获得性基因疾病。基因治疗据此可分为4种：基因替代、基因增强、基因阻断和基因疫苗。目前基因治疗在多方面取得了显著进展，但其靶向性和安全性在用于临床治疗前尚待进一步研究。胃肠道和肝脏疾病的分子诊断将来会成为处理病人的一部分，并完善现有诊断、治疗及预防策略。
, 百拇医药
引 言
分子生物学和重组DNA技术不断促进着疾病的诊断、治疗及预防。采用分子生物学方法可对影响肝脏和胃肠道的已知传染病、遗传性疾病及肿瘤进行早期、特异性检测，从而不断深化我们对遗传性疾病和恶性肿瘤发生的分子机制的认识。这种对疾病发生机制认识的深化反过来也对临床实践包括危险病人临床前期的确定、疾病的正确分期及治疗病人的随访产生影响。分子生物学也因此成为基础研究和临床胃肠病学及肝脏病学不可缺少的组成部分。以下将就基因治疗的概念及其应用前景作一简要概述。
基本概念
人类疾病按其基因异常特点可分为3种主要类型：①单基因病，由单一基因缺陷引起，按经典Mendelian规律遗传，迄今已发现4000多种，越来越多此类疾病的分子机制正得以明确；②复合基因病，与多个基因的变异相关联，但迄今仅少部分异常基因得到确认。一些常见的疾病归属此类，如大多数肿瘤、心血管系统疾病高血压、关节炎和糖尿病等；③获得性基因病，均为传染性疾病，同时包括某些肿瘤，与病人一生中逐渐累积的获得性基因改变有关。
, 百拇医药
此处所讲的基因治疗乃指将具有治疗或预防可能性的基因物质导入异常个体的体细胞中，以下将重点讨论有关基因治疗的基本概念及其在胃肠道和肝脏疾病中的应用前景。
基因替代 越来越多的遗传性胃肠道和肝脏疾病的发生与单个基因的异常有关(表1)。原则上这类单基因遗传病基因治疗的目的是用能产生具有生物学活性产物的正常同源性基因靶向置换异常的细胞基因。由于正常细胞基因调控的复杂性，这种看似简单的基因置换策略将难于有效地应用于实验和临床研究中。最近发现反式结合Ⅰ型核酶可修饰细胞RNA，这种核酶将在RNA水平上治疗多种遗传性疾病。
表1 单基因胃肠道和肝脏疾病 基 因
疾 病
结肠腺瘤性多发性息肉
家族性腺瘤性息肉症
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α-1-抗胰蛋白酶
肝硬化、肺气肿
胆红素UDP-葡糖醛酸
1型Crigler-Najjar 综合征
转化酶Ⅰ基因
囊性纤维化跨膜调节基因
粘稠囊肿病、囊性纤维化
Ⅷ因子
A型血友病
Ⅸ因子
B型血友病
延胡索酸乙酰乙酸水解酶
, 百拇医药
高酪氨酸血症
低密度脂蛋白受体
家族性高胆固醇血症
鸟氨酸转氨甲酰酶
高氨血症
基因增强 复合基因疾病是临床最常见的问题，基因增强治疗的目标是使得生理性不表达或表达量不足以达到治疗水平的治疗性基因产物能在局部表达，这种策略已试用于肿瘤的治疗。治疗性基因产物常是一种细胞毒素，最终将导致靶细胞的清除。再如导入自杀基因，如表达单纯疱疹病毒胸苷激酶，在给予阿昔洛韦或庚昔洛韦后，将直接导致靶细胞的杀伤。
基因表达或功能的阻断 对由于获得性基因表达或是内源性基因过表达所引起的疾病，阻断其表达或功能将是一种有效的治疗策略。可采用几种策略干扰基因转录：转录因子与导入细胞或在细胞内合成的核酸结合；或以单链核酸与双链DNA分子结合形成一三聚体螺旋结构；具有内切酶活性的RNA分子(核酶)与RNA杂交，导致其序列特异性的剪切；通过反义核酸阻断翻译等。此外，可采用胞内合成多肽或蛋白质来干扰相应正常蛋白质的功能(显性阴性突变策略)。
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DNA疫苗 DNA疫苗是将表达载体导入肌肉细胞或树突状细胞，从而调控免疫系统并产生持久细胞和体液免疫应答的一种新方法。其保护作用已经在抗肿瘤及抗感染如支原体、结核杆菌、流感病毒以及乙型和丙型肝炎病毒感染中得到证实。
直接将基因转导入肌肉细胞是一种令人鼓舞的基因治疗新方法，有着广泛的应用前景。治疗性DNA疫苗通过细胞内质粒启动的病毒蛋白合成而起作用。后者可进入细胞MHC 1类递呈途径。只有细胞内来源的蛋白质经过可携带蛋白质片段至细胞表面的MHC 1类分子处理，继而刺激CD8+细胞毒T细胞产生细胞免疫应答。原则上该策略通过表达疾病特异性抗原作为CD8+细胞毒T细胞的靶抗原，应用于获得性基因疾病的治疗。
胃肠道和肝脏病的基因治疗
依据上述对疾病的基因分类，对胃肠道和肝脏疾病的基因治疗原则包括三方面：单基因病的基因替换，多基因病的基因增强或DNA疫苗，以及获得性基因疾病的基因阻断。临床上，基因治疗为目前尚无治疗方法的疾病提供新的策略或为现有方法提供补充，以提高疗效或降低副作用。
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基因替代 家族性腺瘤样息肉症是一种显形遗传性单基因胃肠道疾病，其特征为进行性的大量腺瘤样结肠息肉形成，其中一些会不可逆的发展为结肠癌。绝大多数患有此种综合征患者的分子机制是结肠腺瘤样息肉(APC)基因发生胚系突变。APC基因序列大于850bp，位于染色体5q21。其在家族性病人中的突变模式有点突变、小的缺失或插入突变，继而常常导致形成剪切的APC基因产物。由于移码、无义突变或酶切位点改变，APC基因变异可在临床前期阶段被检出。
APC基因按其功能归属肿瘤抑制基因。因此，理论上早期将正常的APC基因导入含异常APC基因的上皮细胞中将可重建APC基因功能，从而可以预防息肉和结肠直肠癌的形成。显而易见，这种策略的临床应用取决于建立一种进入细胞内的特异性的高效率的靶向载运系统，目前尚未建立此种体系。
家族性高胆固醇血症是由于低密度脂蛋白(LDH)受体基因的多种突变引起的又一种单基因遗传性胃肠道疾病。由于其对现有的降脂药物明显无效，基因治疗是一种有潜在应用价值的新方法，尤其是对那些纯合子FAH受体阴性基因型及儿童早期就处于冠状动脉疾病进展期的病人。基于原位肝移植已获得成功，肝脏定向基因治疗已经在一项包括5例病人的研究中应用。来源于手术取材的肝活检组织的自体肝细胞先经体外转导表达正常LDL受体的逆转录病毒，再将这些体外修饰的肝细胞通过门静脉灌注移植。5例中有3例可显著且长时间降低LDH 胆固醇，疗效持续4个月以上。实验证明这种移植少数体外转导的肝细胞具有易操作性，但在大规模应用前基因转导的效率还有待提高。在1型遗传型铬氨酸血症(HT1)的动物模型中已取得了超过了90%的肝细胞基因转导率。HT1是一种由于延胡索酸乙酰乙酸水解酶缺乏导致的肝脏疾病，肝脏的正常功能经过多次注射携带有FAH基因的逆转录病毒载体后得以重建。另一种有苗头的基因治疗方法是通过嵌合体DNA/RNA寡核苷酸诱导体内定点突变进行基因修复，该方法已成功用于Ⅳ因子缺乏和Crigler-Najjar 1型综合征的治疗。
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基因增强 复合基因肠道和肝脏疾病的例子包括胃癌、结肠癌、胰腺癌和肝细胞肝癌。结肠癌的发生是一种多环节过程，在致癌过程中，由腺瘤到结肠癌的表型变化伴随着基因的改变，包括癌基因、抑癌基因以及DNA错配修复基因的变异。除这些gatekeeper基因和caretake基因的变异外，在一些特殊病例如少年息肉综合征或溃疡性结肠炎病人中，landscaper基因的变异可能在结肠癌形成中有重要作用。
由于HCC及结肠癌的基因改变的复杂性，其基因治疗策略主要是基因增强，如在肿瘤部位表达细胞因子如IL-2、TNF，使得局部形成细胞毒效应。一种方法是将自肿瘤中分离的肿瘤浸润淋巴细胞体外转导细胞因子基因如IL-2或TNF，经体外扩增后回输。修饰后的淋巴细胞进入肿瘤中，在局部表达转导的细胞因子，产生局部细胞毒性，使肿瘤消退，且无明显全身毒性。另一治疗多基因胃肠道疾病的策略是应用TNF基因体外转导的自体肿瘤细胞进行疫苗治疗，分泌TNF的肿瘤细胞激发宿主的抗肿瘤免疫应答，包括细胞毒T淋巴细胞、自然杀伤细胞及淋巴因子激活的杀伤细胞(LAK)。实验证实可在小鼠模型中清除肿瘤。这方法已经通过转导TNF的自体瘤细胞在治疗胃肠道肿瘤中得到了成功应用。
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作为一种直接细胞毒的“自杀基因”治疗方法，由腺病毒介导的AFP启动子控制表达的人类单纯性疱疹病毒胸苷激酶基因，已在体外及体内动物模型中被证实，在给予阿昔洛伟后可产生HCC特异性的细胞杀伤作用。另一种直接细胞毒治疗方法是重组双特异性单链毒素, 能显著抑制裸鼠肿瘤异种移植物的生长。
基因阻断 基因阻断的策略已经在一些恶性肿瘤和传染病中得到应用，获得性肝及胃肠道疾病的例子，见于病毒性肝炎及大多数的散发性结肠癌。阻断病毒基因表达或功能能有效抑制病毒感染。理论上，分子或基因介入可在不同水平及通过细胞因子介导的抗病毒机制阻断病毒基因表达。核酶、反义核酸及显性阴性突变治疗病毒性肝炎的分子机制已得到充分研究。
核酶 核酶(核糖核酸酶)的发现源于自然存在的一种RNA分子，能催化序列特异性剪切RNA和RNA连接反应。这种催化活性是核酶最具诱人之处，因为一种核酶能剪切多种靶RNA分子。有剪切RNA作用的核酶成为病毒复制和表达的抑制剂，有几项实验已明确证实捶头状核酶能在体外特异的剪切HBV RNA和HCV RNA。但是，在体内至今尚未能证实核酶介导的有效地剪切HBV RNA作用。最近有报道核酶可清除受染肝细胞中的HCV RNA。
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反义核苷酸 反义核酸的设计是使其能特异的与RNA结合，形成RNA-DNA(反义DNA)，或RNA-RNA杂合子(反义RNA)，从而可阻断RNA复制、转录及mRNA的翻译。细胞内RNA酶H可降解RNA-DNA杂合体中的RNA，增强反义的效果。这种策略理论上看似简单，但现在已经明了，并非所有预期及未预料到的疗效都来源于寡核苷酸或上面提及的细胞酶的靶序列特异性反义作用。
体外反义技术已经在HBV/HCV感染中得到成功应用。此外，在HBV感染的裸鼠模型、鸭肝炎病毒及土拨鼠肝炎病毒感染模型中的研究，证明反义技术具备体内的应用可行性。虽然这些实验未发现毒副反应，但是多数实验抑制病毒复制或基因表达的反义以外的因素并未做系统的检测。除了生物学效应的反义或非反义机制外，体外筛选具有功能活性的寡核苷酸将极大促进基于寡核苷酸抗病毒治疗方案的设计。
干扰性多肽或蛋白质 胞内合成干扰性多肽或蛋白，包括单链或所有非分泌的抗体，这些多肽能特异的干扰病毒结构或非结构蛋白的装配或其功能，是一种细胞内免疫功能。该方法在已被证明细胞培养中对哺乳类及家禽嗜肝病毒有效。因此，以不同长度病毒核心蛋白C端与不同多肽融合，可形成DN突变。这种DN突变具有种系-特异性，在效/靶比例为1/10时，可抑制病毒复制达90%以上。而且，非分泌型的HBeAg可显著抑制病毒复制，很可能确实是HBV繁殖的自然调节因子。与核酶或反义核苷酸相比，DN突变的显著优点是病毒基因序列变异对其影响较小，显著地降低了发生选择性或积聚性治疗逃“避变”变异株的危险性。
, 百拇医药
DNA免疫 DNA疫苗是一种将表达载体导入肌肉细胞或树突状细胞，从而调控免疫系统产生持久性细胞和体液免疫应答的新方法。其可能出现保护作用已经在抗肿瘤及抗感染如支原体、结核杆菌、 流感病毒以及乙型和丙型肝炎病毒感染中得到证实。
以抗HBV感染的预防性DNA疫苗为例，将表达HBsAg的质粒肌肉注射，HBsAg通过吞噬或吞饮被细胞吸收，经过MHC Ⅱ类系统处理，主要通过CD4+辅助T细胞产生抗-HBs应答。
与此相反，治疗性的DNA疫苗通过肌肉注射的质粒合成病毒蛋白进入MHC?Ⅰ类途径，治疗性DNA疫苗已经用于HBV和HCV感染，实验研究已经在HBV和HCV感染进行了探索，有望是一种有效的分子治疗方法。最近，有报道HBsAg和IL-2共同表达可显著增强体液及细胞免疫应答。
展 望
人类疾病按其基因异常特点可分为3种主要类型：①单基因病，由单一基因缺陷引起，按经典Mendelian规律遗传；②复合基因病，与一系列遗传改变有关，但迄今仅少部分异常基因得到阐明；③ 获得性基因病，包括传染性疾病和一些肿瘤，与在一生中获得的遗传改变相关。
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根据上述分类，基因治疗原则上包括4种治疗方法：基因替代用于单基因病；基因增强用于复合基因疾病；基因阻断用于治疗获得性基因病；基因疫苗则用于获得性基因病及多基因病的治疗。
分子医学和基因治疗将成为我们处理病人的一部分，完善现有诊断、治疗及预防方法。然而，尽管核酸分子的基因治疗在人类遗传性、恶性及传染性肝及胃肠道疾病中取得巨大进展，基因治疗的靶向性、安全性及给药途径在其临床应用前都有待深入研究。
Hepatology，1999，11(1)∶1-7
Hubert E. Blum(Abteilung Innere Medizin II,Medizinische Universitätsklinik Freiburg,Hugstetter Straße 55，D-79106 Freiburg, Geramny), http://www.100md.com