奥秘无穷的“基因治疗药物”

　　刘教授首先对清华大学的同行取得的成就表示祝贺！

　　说起“基因治疗药物”，谈起自己的研究，刘教授如数家珍。

　　自DNA重组技术于1972年诞生以来，作为现代生物技术核心的基因工程技术得到飞速的发展。1982年美国Lilly公司首先将重组胰岛素投放市场，标志着世界第一个基因工程药物的诞生。

　　20世纪80年代末至90年代初，全世界各国掀起了基因治疗药物研究开发的高潮。1990年，第一个基因治疗药物在美国应用于临床治疗严重免疫综合缺乏征（SCID），取得了引人瞩目的成就。

　　什么是基因工程药物？

　　基因工程药物。广义地讲重组胰岛素、生长激素、干扰素、链激酶、白细胞介素、生长因子、可溶性受体和单克隆抗体、疫苗等，这些用生化技术生产的药物几乎全是基因工程药物。也称外源性基因工程药物。即在体外进行目的基因的表达、纯化、生产制造，用于疾病的防治。

　　迄今为止，已有50多种基因工程药物上市，近千种处于研发状态，形成一个巨大的高新技术产业，产生了不可估量的社会效益和经济效益。仅基因重组促红细胞生成素（EPO）一种药，在美国市场每年就有35亿美元的销售额。

　　基因工程药物在很多领域特别是疑难病症的治疗上，起到了一些传统化学药物难以达到的高疗效，如EPO。

　　什么是基因治疗药物？

　　基因治疗药物，是将目的基因（譬如凝血因子基因、抗癌基因等）放进特定载体中，导入人体，让基因在人体细胞中表达产生蛋白质，达到治病的目的。此为内源性基因药物，也就是基因治疗药物。

　　内源性基因治疗药物，是将目的基因用DNA重组的方法连接到载体（病毒或非病毒）上，再将带有治疗作用的基因载体扩增，纯化，转染导入机体内，使其发挥治疗作用。如下图：

　　这里的关键是载体的选择，它能够有效地进入靶点（疾病的源头），不进入或很少进入非靶点组织，有效地表达足够量的目的基因，防止免疫系统的破坏作用。

　　基因治疗药物安全吗？

　　基因治疗药物安全吗？它会不会给人的健康带来什么危害？

　　刘教授说，这些科学家都考虑到了。基因，也就是DNA分子。它本身在没有帮助的情况下很难进入细胞内，这就需要有一个载体来帮助基因进入细胞内。只有进入细胞内，基因才可能经表达产生功能性蛋白，再由蛋白来执行治疗或延缓疾病的任务。载体在此发挥的作用，就如同将人造飞船送上太空轨道的火箭，而基因治疗的载体是将基因载进细胞内。

　　一个好的载体应具备这样一些特性：①稳定性能好，且可大规模生产。②具有肿瘤组织的特异性。③其所载的基因能被调节。④不会引起机体免疫排斥反应。⑤对人体绝对安全。

　　现在应用的载体可分为两大类——非病毒载体和病毒载体。其中，非病毒载体有的是以磷脂包裹基因，以帮助基因进入细胞内；也有的是以直流电击的方式帮助基因进入细胞的。用非病毒载体将基因引入细胞通常会很快被我们的机体细胞清除出去，一般只能在细胞内存在几天到1～2周。

　　由于病毒本身有一套特殊的机制，可导入人类细胞中，所以科学家们将外源的治疗性基因先转入到病毒的基因组中，再利用病毒的特性将治疗基因导入到人类细胞中。目前常用的病毒有腺病毒、逆转录病毒及单纯疱疹病毒等。但腺病毒比逆转录病毒安全性要强些。

　　任何病毒用于载体之前，都要将其可复制的因子删除掉，以保证病毒不能在细胞内重新分裂繁殖。科学家用特殊的细胞可将病毒载体在体外进行大规模的培养繁殖，用于治疗。腺病毒经过科学家们的努力现在已有第三代，这种腺病毒也叫无肠病毒。即病毒的全部基因都被挖去了，故叫无肠病毒。它的使用是绝对安全的，这也是刘教授正在研制的病毒载体。

　　基因治疗药物的发展

　　10多年来，基因治疗药物的研究开发经历了许多的波折，期间有徘徊有曲折，新的思维、新的方法不断涌现，也发生了许多令人难忘的事件。

　　1999年，美国费城大学用基因治疗药物治疗一个17岁黑人男孩的疾病，造成该男孩死亡。这对基因治疗药物研究是一个沉重的打击，当时很多的研究都被迫停顿下来。最后查询证实，这是由于医生操作上失误所造成的。

　　2000年，基因治疗药物用于血友病（第Ⅺ凝血因子缺乏）的治疗取得很大的突破，稳住了基因治疗的阵脚。

　　2001年，美国学者用“病毒治疗与化疗相结合”，治疗头颈癌有效率达63%以上。这是一个重大的突破性进展。但此方案的缺点是该病毒单独使用（不加化疗）则疗效很差，（只有5%），因该病毒不能插入外源性抗癌基因。

　　刘新垣院士则在学术界率先提出“靶向基因-病毒治疗”策略。即将基因治疗与病毒治疗结合起来，在病毒载体中插入外源性抗癌基因，并靶向直接导入肿瘤细胞发挥作用。实验证明，“靶向基因-病毒治疗”方案对裸鼠移植性肿瘤的杀伤效果基本上可达到100%。

　　基因治疗药物目前最普遍应用的有两个方面，一是先天性遗传缺陷性疾病，二是肿瘤。目前，全世界正在研究中的600多种基因治疗方案中，约60%的方案是治疗各种肿瘤的。

　　刘教授认为，基因治疗有很广大的发展前景，估计在不久的将来在对先天性遗传性疾病的治疗和癌症的治疗中，将有突破性发展。

　　21世纪药业的支柱

　　2000年6月26日，美、英、德、日、法、中六国科学家同时向全世界公布，人类基因组工作草图绘制完毕，已有数千个基因被确定，数十个致病基因被定位。

　　这一伟大的科研成果，将大大有助于推动基因工程药物的发展，以及基因治疗的研究。

　　专家们认为，基因药物已经走进人们的生活，利用基因治疗更多的疾病即将梦想成真。癌症、艾滋病等当今的“不治之症”病因将被揭开，人类的健康状况将会得到很大改观，因而断言“基因工程药物、基因治疗药物将成为21世纪药业的支柱”。

　　刘新垣教授也充满信心地说，“21世纪基因治疗药物研究开发必定会有美好的前景。它将在21世纪治疗医学中发挥重要作用，甚至是起主导的支柱作用！”

（实习编辑：宫锦汝）

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