第七章-基因治疗课件.ppt

1、第七章 基因治疗本章目录本章目录l7.1 7.1 基因治疗的概念与发展基因治疗的概念与发展l7.1.1 7.1.1 基因治疗的概念与策略基因治疗的概念与策略l7.1.2 7.1.2 基因治疗的基本程序基因治疗的基本程序l7.1.3 7.1.3 基因治疗的现状与展望基因治疗的现状与展望l7.2 7.2 基因治疗的载体基因治疗的载体l7.2.1 7.2.1 病毒载体病毒载体l7.2.2 7.2.2 非病毒载体非病毒载体l7.2.3 7.2.3 载体与基因治疗中的靶向性问题载体与基因治疗中的靶向性问题l7.3 7.3 重要疾病的基因治疗重要疾病的基因治疗l7.3.1 7.3.1 遗传病的基因治疗遗传

2、病的基因治疗l7.3.2 7.3.2 肿瘤的基因治疗肿瘤的基因治疗l7.3.3 7.3.3 病毒病的基因治疗病毒病的基因治疗 第一节第一节 基因治疗的概念与发展基因治疗的概念与发展 l基因治疗的概念与策略基因治疗的概念与策略l基因治疗的基本程序基因治疗的基本程序l基因治疗的现状与展望基因治疗的现状与展望一、一、基因治疗的概念基因治疗的概念 基因治疗（基因治疗（gene gene therapytherapy）就是向有就是向有功能缺陷的细胞补充相功能缺陷的细胞补充相应功能基因，以纠正或应功能基因，以纠正或补偿其基因缺陷，从而补偿其基因缺陷，从而达到治疗的目的。达到治疗的目的。Gene Thera

3、py Principles基因治疗的前提条件基因治疗的前提条件 l发病机制在发病机制在DNADNA水平上已经清楚水平上已经清楚l要转移的基因已经克隆分离，其表达产物有详尽的了要转移的基因已经克隆分离，其表达产物有详尽的了解解l该基因正常表达的组织可在体外进行遗传操作该基因正常表达的组织可在体外进行遗传操作基因治疗的策略基因治疗的策略 1 1）基因置换基因置换，就是用正常的基因原位替换病变细胞内的致病基，就是用正常的基因原位替换病变细胞内的致病基因，使细胞内的因，使细胞内的DNADNA完全恢复正常状态。完全恢复正常状态。2 2）基因修复基因修复，是指将致病基因的突变碱基序列纠正，而正常部，是指将

4、致病基因的突变碱基序列纠正，而正常部分予以保留。分予以保留。3 3）基因修饰，又称基因增补基因修饰，又称基因增补。是将目的基因导入病变细胞或其。是将目的基因导入病变细胞或其他细胞，目的基因的表达产物能够修饰缺陷细胞的功能或使他细胞，目的基因的表达产物能够修饰缺陷细胞的功能或使原有的某些功能得到加强。原有的某些功能得到加强。4 4）基因失活基因失活，利用反义，利用反义RNARNA、核酶或肽核酸等反义技术及、核酶或肽核酸等反义技术及RNARNA干干涉等技术能特异地封闭基因表达的特性，抑制一些有害基因涉等技术能特异地封闭基因表达的特性，抑制一些有害基因的表达，以达到治疗疾病的目的。的表达，以达到治疗

5、疾病的目的。5 5）免疫调节免疫调节，这是将抗体、抗原或细胞因子的基因导入病人体，这是将抗体、抗原或细胞因子的基因导入病人体内，改变病人的免疫状态，从而达到预防和治疗疾病的目的。内，改变病人的免疫状态，从而达到预防和治疗疾病的目的。基因治疗的两种途径基因治疗的两种途径 1 1）ex vivoex vivo法，法，是将受体细胞在体外培养，转入外源基因，是将受体细胞在体外培养，转入外源基因，经过适当的选择系统，把重组的受体细胞回输到患者体经过适当的选择系统，把重组的受体细胞回输到患者体内，让外源基因表达以改善患者症状。内，让外源基因表达以改善患者症状。2 2）in vivoin vivo法，法，直

6、接将外源直接将外源DANDAN注射到机体内，使其在体注射到机体内，使其在体内表达发挥治疗作用。内表达发挥治疗作用。in vivoin vivo法比法比ex vivoex vivo法更简单、直接和经济，疗效也比较法更简单、直接和经济，疗效也比较确切，常用的体内基因直接转移手段有病毒介导，脂质确切，常用的体内基因直接转移手段有病毒介导，脂质体介导和基因直接注射等。体介导和基因直接注射等。二、基因治疗的基本程序二、基因治疗的基本程序 l基因治疗的主要步骤基因治疗的主要步骤目的基因的克隆目的基因的克隆基因转移系统的建立基因转移系统的建立靶细胞的选择靶细胞的选择基因的导入。基因的导入。1.1.目的基因的

7、选择和制备目的基因的选择和制备 l用于基因治疗的基因必须满足以下条件：用于基因治疗的基因必须满足以下条件：1 1）在体内仅有少量表达就可以显著改善症状；）在体内仅有少量表达就可以显著改善症状；2 2）该基因的过高表达不会对机体造成危害；）该基因的过高表达不会对机体造成危害；3 3）外源基因可有效导入靶细胞）外源基因可有效导入靶细胞4 4）外源基因能在靶细胞中长期稳定存留）外源基因能在靶细胞中长期稳定存留5 5）导入基因的方法及载体对宿主细胞安全无害）导入基因的方法及载体对宿主细胞安全无害 2.2.靶细胞的选择靶细胞的选择 1）生殖细胞l基因的转移只能用显微注射，效率不高，并且只适用于排卵周期短

8、而次数多的动物，不适用于人类。所以，这种靶细胞的遗传修饰至今尚无实质性进展。2）体细胞l采取基因置换、基因修复等方式，但还不能实现特定位点的基因转移。只能采取基因在基因组上非特定定位，随机整合的方式。只要基因能表达产物就可以达到治疗的目的。是一种异常基因功能补偿的基因治疗方式。靶细胞的选择靶细胞的选择 l最好为组织特异性细胞最好为组织特异性细胞l细胞较易获得，且生命周期较长细胞较易获得，且生命周期较长l离体细胞较易受外源基因转化离体细胞较易受外源基因转化l离体细胞经转染和一定时间培养后再植回体内，离体细胞经转染和一定时间培养后再植回体内，仍较易成活仍较易成活 常用的靶细胞常用的靶细胞l造血细胞

9、造血细胞l皮肤成纤维细胞皮肤成纤维细胞l肝细胞肝细胞l血管内皮细胞血管内皮细胞l淋巴细胞淋巴细胞l肌肉细胞肌肉细胞l肿瘤细胞肿瘤细胞3.转移载体的选择与细胞转染l病毒感染、显微注射、电穿孔、化学转染试剂等。病毒感染、显微注射、电穿孔、化学转染试剂等。4.外源基因的表达及检测 第二节第二节 基因治疗的载体基因治疗的载体 l病毒载体病毒载体l非病毒载体非病毒载体l载体与基因治疗中的靶向性问题载体与基因治疗中的靶向性问题一一 、病毒载体、病毒载体l逆转录病毒载体逆转录病毒载体 l腺病毒载体腺病毒载体(AV)(AV)l腺伴随病毒载体（腺伴随病毒载体（AAVAAV）1.逆转录病毒载体逆转录病毒载体 外源

10、目的基因外源目的基因J 优点优点L 缺点缺点2.2.腺病毒载体腺病毒载体(AV)(AV)腺病毒的结构腺病毒的结构 l蛋白质外壳蛋白质外壳包囊外壳蛋白：由纤维状蛋白分子和角蛋白组成包囊外壳蛋白：由纤维状蛋白分子和角蛋白组成 骨架蛋白：起着保持包囊形状的作用骨架蛋白：起着保持包囊形状的作用 DNADNA结合蛋白：与结合蛋白：与DNADNA结合结合 l线性双链双螺旋病毒线性双链双螺旋病毒DNA DNA Adenovirus36 kb Double Stranded DNA GenomeEntry through CAR receptor and integrin co-receptor 腺病毒基因组

11、腺病毒基因组DNADNAl基因组长基因组长36kb36kb，两端各有一个，两端各有一个ITRITR，ITRITR内侧为病毒包装内侧为病毒包装信号。信号。l6 6个早期转录基因：个早期转录基因：E1a,E1bE1a,E1b，E2a,E2bE2a,E2b，E3,E4E3,E4，承担，承担基因调控功能基因调控功能l1 1个晚期转录单元个晚期转录单元(5(5个晚期基因个晚期基因L1-L5)L1-L5)：负责结构蛋白的：负责结构蛋白的编码。编码。lE1E1的缺失可能造成病毒再复制阶段的流产，的缺失可能造成病毒再复制阶段的流产，E3E3为复制非为复制非必须区，可被外源基因替代。必须区，可被外源基因替代。基

12、因组基因组DNADNA长长36kb36kb，两端各有一个两端各有一个ITRITR，ITRITR内侧为病毒包装信号。内侧为病毒包装信号。ITRITRE1E2E3E4IVa2VAL1L2L3L4L5ITRITR是是反向重复序列反向重复序列E1-E4E1-E4为早期基因，与病毒基因组的复制及晚期基因的为早期基因，与病毒基因组的复制及晚期基因的,表达调控有关，其表达调控有关，其中中E3E3编码晚期基因的调控因子编码晚期基因的调控因子 L1-L5L1-L5为编码病毒包装蛋白的晚期基因为编码病毒包装蛋白的晚期基因IVa2IVa2和和VAVA均为病毒均为病毒RNARNA聚合酶的亚基编码基因。聚合酶的亚基编码

13、基因。腺病毒载体的构建腺病毒载体的构建l第一代腺病毒载体缺少第一代腺病毒载体缺少E1aE1a和和 E1bE1b基因，基因，取代的是治疗基因。取代的是治疗基因。包装细胞基因组含有包装细胞基因组含有E1E1基因；但第一代腺病毒载体产生炎症，基因；但第一代腺病毒载体产生炎症，而且基因表达快速衰退；而且基因表达快速衰退；l第二代腺病毒载体在删除第二代腺病毒载体在删除E1E1的基础上，或者突变的基础上，或者突变E2E2区或直接区或直接除掉除掉E2E2或或E4E4区，区，基因型为基因型为E1E1E2E2或或E1E1E4E4。由于保留有。由于保留有E3E3区，可抑制宿主的免疫反应。区，可抑制宿主的免疫反应。

14、l第三代腺病毒载体正在开发，第三代腺病毒载体正在开发，目的是尽可能多删除全部的反目的是尽可能多删除全部的反式序列基因，以降低病毒基因的表达，但腺病毒载体的生产式序列基因，以降低病毒基因的表达，但腺病毒载体的生产及治疗基因在细胞内的稳定性可能有影响。及治疗基因在细胞内的稳定性可能有影响。E1E3DNAE3DNAE3J 优点优点插入插入DNADNA片段较长片段较长宿主范围广，不需要正在分裂的细胞宿主范围广，不需要正在分裂的细胞不整合，减少插入突变的潜在危险不整合，减少插入突变的潜在危险L 缺点缺点需反复给药需反复给药具有免疫原性具有免疫原性3.3.腺伴随病毒载体（腺伴随病毒载体（AAVAAV）l腺

15、伴随病毒属于细小病毒科，病毒颗粒直径为腺伴随病毒属于细小病毒科，病毒颗粒直径为20nm20nm，无，无包膜，包膜，2020面体。面体。是一类单链线状是一类单链线状DNADNA病毒病毒。AAVAAV感染率很感染率很高，而且尚无发现高，而且尚无发现AAVAAV引起人体疾病的报道，相反，引起人体疾病的报道，相反，AAVAAV感染者减少了患癌的机会。感染者减少了患癌的机会。腺伴随病毒载体的基因组腺伴随病毒载体的基因组lAAVAAV基因组很小，两端也是基因组很小，两端也是ITRITR，中间含有，中间含有3 3个启动子和个启动子和2 2个编码基因（个编码基因（reprep和和capcap）。）。REPRE

16、P参与病毒复制、转录的参与病毒复制、转录的调节，并与基因组的整合有关。而调节，并与基因组的整合有关。而CAPCAP是病毒衣壳蛋白。是病毒衣壳蛋白。lAAVAAV是一种缺陷病毒，只有在与腺病毒等辅助病毒共转是一种缺陷病毒，只有在与腺病毒等辅助病毒共转染时才能进行有效复制和产生溶细胞感染。染时才能进行有效复制和产生溶细胞感染。l在人体，在人体，AAVAAV特异整合到特异整合到1919号染色体上，是唯一一种以位号染色体上，是唯一一种以位点特异性方式整合的真核病毒，从而避免了随机整合而点特异性方式整合的真核病毒，从而避免了随机整合而导致宿主细胞突变的潜在危险性。导致宿主细胞突变的潜在危险性。lAAVA

17、AV载体是缺失病毒结构基因，仅保留两个载体是缺失病毒结构基因，仅保留两个ITRITR。l使用使用AAVAAV载体安全，但缺乏高效的包装细胞。载体安全，但缺乏高效的包装细胞。腺伴随病毒载体构建腺伴随病毒载体构建二二 非病毒载体非病毒载体 1.1.裸露裸露DNA DNA 2.2.脂质体法脂质体法1.1.裸露裸露DNADNA 直接注射直接注射溶液类型对基因表溶液类型对基因表达有影响：达有影响：重组重组DNADNA可贮存可贮存于于5%30%5%30%的蔗的蔗糖溶液中糖溶液中也可用生理盐也可用生理盐水或水或PBSPBS2.脂质体法脂质体法人造单层膜，是一人造单层膜，是一种脂质双层包围水种脂质双层包围水溶

18、液的脂质微球溶液的脂质微球.结构和性质与细胞结构和性质与细胞膜极为相似，二者膜极为相似，二者易于融合，易于融合，DNADNA由于由于细胞的内吞作用进细胞的内吞作用进入细胞。入细胞。Liposomes脂质体的优缺点脂质体的优缺点Gene Therapy:Delivery Vehicle第三节第三节 重要疾病的基因治疗重要疾病的基因治疗 l遗传病的基因治疗遗传病的基因治疗l肿瘤的基因治疗肿瘤的基因治疗l病毒病的基因治疗病毒病的基因治疗一、遗传病的基因治疗一、遗传病的基因治疗l血友病血友病B B l地贫地贫 l囊性纤维化囊性纤维化 l腺苷脱氨酶缺乏症腺苷脱氨酶缺乏症 1.1.血友病血友病B Bv凝血

19、因子凝血因子IXIX缺乏引起，不能正常凝血缺乏引起，不能正常凝血地贫是由于地贫是由于珠珠蛋白基因突变或缺蛋白基因突变或缺失造成，失造成，珠蛋珠蛋白肽链合成减少，白肽链合成减少，引起患者溶血性贫引起患者溶血性贫血。血。2.2.地贫地贫地贫的基因治疗地贫的基因治疗l基因转移的治疗基因转移的治疗 向患者的造血干细胞导入正常的向患者的造血干细胞导入正常的珠蛋白珠蛋白基因基因l反义核酸修复反义核酸修复 通过反义核酸与目标通过反义核酸与目标mRNAmRNA特异性杂交，导致异常表达特异性杂交，导致异常表达的的mRNAmRNA降解，或修饰降解，或修饰mRNAmRNA的剪接或阻碍的翻译。的剪接或阻碍的翻译。lc

20、ftrcftr基因突变引起基因突变引起l正常的正常的CFTRCFTR引导氯离子穿过细胞引导氯离子穿过细胞膜膜l患者肺细胞分泌过量的黏液，呼患者肺细胞分泌过量的黏液，呼吸困难吸困难A child with cystic fibrosis3.囊性纤维化（CF）Cystic Fibrosis:Finding the Gene囊性纤维化的治疗囊性纤维化的治疗l压缩压缩DNADNA技术技术l直接将正常直接将正常DNADNA导入细胞，补偿患者缺乏的导入细胞，补偿患者缺乏的CFTRCFTR蛋白蛋白4.严重免疫缺陷症(SCID)1990.9.14 1990.9.14 首例基因治疗首例基因治疗4 4岁岁 女孩女

21、孩 严重免疫缺陷症严重免疫缺陷症(SCID)(SCID)缺乏腺苷酸脱氨酶缺乏腺苷酸脱氨酶(ADA)2-(ADA)2-脱脱氧腺苷含量升高氧腺苷含量升高 毒性毒性 严严重破坏免疫功能重破坏免疫功能严重免疫缺陷症(SCID)的治疗LTRADASV40LTRADAADA基因基因 LNLN逆转录病毒载体逆转录病毒载体 靶细胞为病人淋巴细胞靶细胞为病人淋巴细胞 回输回输Adenosine deaminase二二 肿瘤的基因治疗肿瘤的基因治疗1.1.针对抑癌基因治疗针对抑癌基因治疗l肿瘤患者肿瘤患者5050是由于抑癌基因突变导致是由于抑癌基因突变导致l将正常的抑癌基因导入肿瘤细胞中，以补偿和代替突变将正常的

22、抑癌基因导入肿瘤细胞中，以补偿和代替突变或却失的抑癌基因。或却失的抑癌基因。l p53,p16,p53,p16,2.2.针对癌基因治疗针对癌基因治疗l癌基因是指基因组中能够使正常细胞发生恶性转化的一癌基因是指基因组中能够使正常细胞发生恶性转化的一类基因。类基因。l采用反义核酸技术，封闭癌基因，抑制其表达。采用反义核酸技术，封闭癌基因，抑制其表达。lRasRas,MycMyc,SrcSrc3.3.自杀基因疗法自杀基因疗法l所谓自杀基因治疗，就是将某些细菌、病毒和真菌中特所谓自杀基因治疗，就是将某些细菌、病毒和真菌中特有的有的药物敏感基因药物敏感基因导入肿瘤细胞，通过此基因编码的特导入肿瘤细胞，通

23、过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异性酶类将原先对细胞无毒或毒性极低的药物前体在肿在肿瘤细胞内代谢成有毒性的产物，瘤细胞内代谢成有毒性的产物，以达到杀死肿瘤细胞的以达到杀死肿瘤细胞的目的。目的。自杀基因疗法自杀基因疗法l单纯疱疹病毒胸苷激酶基因（单纯疱疹病毒胸苷激酶基因（HSV-HSV-tktk），编码胸苷激酶，），编码胸苷激酶，使核苷类似物代谢为二磷酸化物，后者在细胞内酶的作用使核苷类似物代谢为二磷酸化物，后者在细胞内酶的作用下成为有毒性的三磷酸化物而发挥抗肿瘤作用。下成为有毒性的三磷酸化物而发挥抗肿瘤作用。TdRdTMPdTDPdTTP1TKHSV1TKHSVcy

24、tosol TKcytosol dTMP-Kcytosol dNDP-KGCVGCVMPGCVDPGCVTP1TKHSV1TKHSVcytosol dNDP-K核苷类似核苷类似物物TK基因基因TK蛋白蛋白有毒性的三有毒性的三磷酸化物磷酸化物肿瘤细胞死亡肿瘤细胞死亡4.4.耐药基因治疗耐药基因治疗l多药耐受多药耐受MDRMDR：指肿瘤细胞接触某一种抗癌药物产生耐药指肿瘤细胞接触某一种抗癌药物产生耐药的同时，也对其他结构和功能不同的药物产生交叉耐药的同时，也对其他结构和功能不同的药物产生交叉耐药性。性。l耐药基因治疗耐药基因治疗是指将一些耐药基因转移至造血干细胞，是指将一些耐药基因转移至造血干细胞

25、，以降低化疗药物对骨髓的毒性，这样就可以用高剂量的以降低化疗药物对骨髓的毒性，这样就可以用高剂量的药物杀死肿瘤细胞而不破坏骨髓细胞。药物杀死肿瘤细胞而不破坏骨髓细胞。造血干细胞肿瘤细胞糖蛋白糖蛋白5.5.抑制血管肿瘤生成抑制血管肿瘤生成l肿瘤的生长和存活依赖于生成的血管为它所提供的氧气肿瘤的生长和存活依赖于生成的血管为它所提供的氧气和营养物质，阻断肿瘤血管的生成可以抑制肿瘤的生长，和营养物质，阻断肿瘤血管的生成可以抑制肿瘤的生长，防止肿瘤的转移。防止肿瘤的转移。lVEGFVEGF是肿瘤诱导血管生成过程中的一个重要的调节因子，是肿瘤诱导血管生成过程中的一个重要的调节因子，引入反义引入反义VEGF

26、VEGF的的cDNAcDNA基因，通过与基因，通过与VEGFVEGF的的mRNAmRNA结合，来结合，来抑制抑制VEGFVEGF蛋白的翻译。蛋白的翻译。VEGF促进血管生成Circulation.2003;107:1532-1538三三 病毒病的基因治疗病毒病的基因治疗l病毒性肝炎病毒性肝炎 l艾滋病（获得性免疫缺陷综合症）艾滋病（获得性免疫缺陷综合症）1.1.病毒性肝炎病毒性肝炎l主要由肝炎病毒引起，包括甲型肝炎病毒主要由肝炎病毒引起，包括甲型肝炎病毒HAVHAV，乙型肝炎，乙型肝炎病毒病毒HBVHBV，丙型肝炎病毒，丙型肝炎病毒HCVHCV，丁型肝炎病毒，丁型肝炎病毒HDVHDV，戊型肝，

27、戊型肝炎病毒炎病毒HEVHEV。其中主要是。其中主要是HBVHBV和和HCVHCV感染较多。感染较多。l治疗的根本方法是阻断、抑制甚至是清除肝炎病毒。治疗的根本方法是阻断、抑制甚至是清除肝炎病毒。l采用采用核酶、反义寡核苷酸、显性失活突变体等方式均可核酶、反义寡核苷酸、显性失活突变体等方式均可抑制抑制HBVHBV或或HCVHCV病毒的基因复制和表达。病毒的基因复制和表达。艾滋病（艾滋病（AIDSAIDS）l艾滋病又叫获得性免疫缺陷综合症艾滋病又叫获得性免疫缺陷综合症l由艾滋病病毒由艾滋病病毒HIVHIV感染感染引起引起 。HIVHIV侵入人体后破坏人体侵入人体后破坏人体免疫功能，使人体发生多种

28、不可治愈的感染和肿瘤，最免疫功能，使人体发生多种不可治愈的感染和肿瘤，最后导致被感染者死亡的一种严重传染病。后导致被感染者死亡的一种严重传染病。HIV病毒的分子结构HIV模型图模型图脂双层膜脂双层膜gp120gp120gp41gp41包膜糖蛋白包膜糖蛋白p24p24衣壳蛋白衣壳蛋白p14p14内膜蛋白内膜蛋白p7p7核衣壳蛋白核衣壳蛋白逆转录酶逆转录酶蛋白酶蛋白酶整合酶整合酶 HIVHIV基因组结构：基因组结构：由由两条单链两条单链RNARNA组成，每个组成，每个RNARNA基因组约为基因组约为9.7k9.7k，在，在RNA5RNA5端有一帽结构（端有一帽结构（m7G5ppp5GmpNpm7G

29、5ppp5GmpNp）,3,3端有端有polypoly（A A）尾巴。）尾巴。HIVHIV的主要基因结构和组合形式与其他的主要基因结构和组合形式与其他反转录病毒相同，均由反转录病毒相同，均由55末端长重复（末端长重复（long terminal long terminal repeatrepeat，LTRLTR）、结构蛋白编码区（）、结构蛋白编码区（gaggag）、蛋白酶编码）、蛋白酶编码区（区（propro）、具有多种酶活性的蛋白编码区（）、具有多种酶活性的蛋白编码区（polpol）、外）、外膜蛋白（膜蛋白（envenv）和）和33末端的长重复末端的长重复LTRLTR区组成。区组成。HIVH

30、IV较其他反转录病毒复杂，因为它有较多的较其他反转录病毒复杂，因为它有较多的调节基因，调节基因，HIV1HIV1基因编码区有很多重叠，尤其在基基因编码区有很多重叠，尤其在基因组因组33端。其部分基因如端。其部分基因如TatTat和和RevRev是不连续的，是不连续的，被插入的内含子分隔成两个外显子。被插入的内含子分隔成两个外显子。HIV1HIV1至少有至少有4 4个功能性的剪接供体位点和个功能性的剪接供体位点和6 6个剪接受位点个剪接受位点.HIVHIV的生活周期：的生活周期：亲代病毒亲代病毒 与细胞表面与细胞表面CD4CD4分子结合分子结合 进入细胞进入细胞 脱去核心蛋白脱去核心蛋白 cDN

31、AcDNA 进入细胞核形成环状进入细胞核形成环状DNA DNA 整整合进染色体合进染色体DNADNA 原病毒原病毒 转录成转录成mRNAmRNA 子代病毒子代病毒RNARNA 组装成病毒颗粒组装成病毒颗粒 病毒病毒释放释放 子代病毒子代病毒艾滋病的致病原因艾滋病的致病原因lHIVHIV主要通过其表面的主要通过其表面的包膜糖蛋白与宿主细胞包膜糖蛋白与宿主细胞CD4CD4结合结合，在，在CCR5CCR5或或CXCR-4CXCR-4等辅助受体协同帮助下，等辅助受体协同帮助下，与细胞膜融合，病毒核心进入细胞内，与细胞膜融合，病毒核心进入细胞内，病毒病毒RNARNA在在逆转录酶作用下合成前病毒。逆转录酶

32、作用下合成前病毒。一方面病毒以出芽一方面病毒以出芽方式从细胞释放形成新病毒，并感染新细胞，另方式从细胞释放形成新病毒，并感染新细胞，另一方面前病毒与细胞一方面前病毒与细胞DNADNA整合而呈潜伏状态。整合而呈潜伏状态。最终最终导致导致CD4CD4T T淋巴细胞破坏与衰竭，导致机体免疫淋巴细胞破坏与衰竭，导致机体免疫力下降。力下降。艾滋病的治疗艾滋病的治疗l阻断阻断HIVHIV病毒进入细胞的策略病毒进入细胞的策略就是用就是用过量的过量的CD4CD4抗原分子抗原分子或或HIVHIV的包膜糖蛋白的包膜糖蛋白gp120gp120，来阻断和抑制，来阻断和抑制HIVHIV的感染能力，的感染能力，保护未受感

33、染的保护未受感染的CD4CD4细胞。细胞。l将可溶性的将可溶性的CD4CD4(sCD4)(sCD4)分子的编码基因导入到体外培养分子的编码基因导入到体外培养的的T T淋巴细胞中，淋巴细胞中，sCD4sCD4分子确实可以阻断分子确实可以阻断HIVHIV1 1的感染。的感染。l单链可变区抗体，负显性抑制蛋白，单链可变区抗体，负显性抑制蛋白，RNARNA诱捕，细胞内自诱捕，细胞内自杀或杀或RNARNA干涉等方法干涉等方法均可以从不同方面来开展均可以从不同方面来开展AIDSAIDS的基因的基因治疗。治疗。RNAiRNAi：RNARNA干涉技术干涉技术lRNAiRNAi（RNA interference

34、RNA interference，即，即RNARNA干涉）干涉）是指通过反是指通过反义义RNARNA与正链与正链RNARNA形成双链形成双链RNARNA特异性地抑制靶基因的特异性地抑制靶基因的转录后表达的现象，它通过人为地引入与内源靶基因转录后表达的现象，它通过人为地引入与内源靶基因具有同源序列的双链具有同源序列的双链RNARNA（有义（有义RNARNA和反义和反义RNARNA），从），从而诱导内源靶基因的而诱导内源靶基因的mRNAmRNA降解，达到阻止基因表达的降解，达到阻止基因表达的目的。目的。lRNAiRNAi现象首先是年在线虫中发现。现象首先是年在线虫中发现。RNA干干涉的机涉的机制制RNAiRNAi的应用的应用l基因功能鉴定与功能基因组学基因功能鉴定与功能基因组学l基因调控机制的研究基因调控机制的研究l药物开发与基因治疗：针对药物开发与基因治疗：针对HIVHIV1 1基因组不同区域构建基因组不同区域构建表达质粒，其产生的小干涉表达质粒，其产生的小干涉RNARNA在人细胞系和初级淋巴在人细胞系和初级淋巴细胞中均能够抑制细胞中均能够抑制HIVHIV1 1的早期和晚期复制。的早期和晚期复制。