北京高新技术产业国际周特别报道人类疾病，除单基因遗传病外，许多常见疾病，如恶性肿瘤、高血压、糖尿病、冠心病等的发生，都是环境因子如化学物质、病毒或其安微生物、营养以及体内的各种因素，包括精神因素、激素、代谢或中间产物等内外因素作用于人体基因的最终结果。至于传染病，是由外源病原体如病毒、细菌及其它微生物引起的疾病，而这些病原体是通过它们的遗传物质及其表达产物作用于人体而致病。同时，这些病原体的遗传物质还可在人体内不断复制。所以，人的疾病的发生都是人细胞本身的基因改变或由外源病原体的基因及产物对人体相互作用的最后结果。

为此，长期以来科学家们想象人类能否最终依靠遗传物质，无论是人本身或外源的，来治疗疾病，包括纠正人自身基因的物质结构或功能上的错乱、阻止病变的进展、杀灭病变的细胞或抑制外源病原体遗传物质的复制，从而达到治病目的。这就是基因治疗的含义。

基因治疗经历的几个历史阶段

从20世纪80年代起至20世纪末，已经历了三个阶段：

一、准备期(1980～1989)

自1980年至1989年，这是基因治疗的“禁锢时代”。80年代初，从学术界到宗教、伦理、法律各界，对基因治疗能否进入临床存在很大争议。直到1989年，FDA才同意基因治疗的将载体导入作为“基因标记”的临床试验，1990年才批准正式临床试验。这个阶段中，科学家们在临床前研究方面进行了大量工作，同时也在舆论上做了很多准备。其中，French Anderson与Steve Rosenberg、Michael Blease等，对基因治疗的问世起了重要的历史作用。

二、狂热期(1990～1995)

自1989年后，基因治疗进入临床试验，带来了医学生物学领域的一片狂热。在短短的数年内，有100多个临床方案经FDA批准进入临床试验。从专业刊物至一般媒体，给人的印象是基因治疗即将成为临床治疗的一种成熟的治疗方法。这里既有科学家本身的盲目乐观，又有企业界参与以及媒体的妙作。从1980年～1989年间，科学家所作的储备在这时候几乎倾囊而出，其中一些还没有成熟到可以取得临床疗效的方案也过早地进入了试验，在报道中也有某些不实与夸张之词。这种狂热性从国外也传到了国内。由于一些关键技术没有解决，在临床应用中必然会碰壁。

三、理性期(1996)

1995年，美国NIH主持了对过去几年基因治疗临床试验的初步评估，证明一百几十个方案中确证有疗效的方案仅几个。从而提出了必须对基因治疗的关键问题组织研究。从而，基因治疗从狂热转入理性化的正常轨道。必须指出，从1995年以后，基因治疗在研究方面决不是冷却，美国成立了三个研究基因导入系统与载体的研究机构。从1996年至1999年，全世界的基因治疗临床方案增加了一倍，治疗病人数也增加了一倍。从投资来看，除国家投资以外，企业界的热情有增无减，仅1996年一年企业界的投资等于1990年～1995年的总和，目前每年的总投资仍在10亿美元左右。基因治疗的专业杂志从1本增加到3本，美国癌症研究协会还成立了以基因治疗为主的“分子治疗”协会。在研究成果方面，以电脉冲DNA导入为代表的新技术于1999年发表，标志着基因导入系统的重要突破。凡此种种，都说明目前基因治疗研究正在以稳健的步伐跨入21世纪。

基因治疗与基因工程的异同

基因工程是将基因装配于特定的具有表达必备元件的载体中，在体外通过细胞如原核细胞或真核细胞进行扩增并表达其蛋白产物。

通过对蛋白产物分离与纯化，最终获得某一种基因所编码的蛋白纯品。这是生物高技术在20世纪的重大突破，创造了巨大的经济和社会效益。基因治疗自French Anderson于1989年进行了基因标记物在人体内试验的准备后，于1990年9月进行了第一例应用，腺苷脱氨酶(ADA)基因，经反转录病毒导入人自身T淋巴细胞，经扩增后输回患儿体内，获得了成功。患儿5年后体内10%造血细胞呈ADA基因阳性，除了还须应用部分剂量的ADA的蛋白外，其他体征正常。这一成功标志着基因治疗时代已经开始。

基因治疗为什么具有诱人的前景

它和基因工程有什么异同

1.基因工程是将具有应用价值的基因，即“目的基因”，装配在具有表达所需元件的特定载体中，导入相应的宿主细胞，如细菌、酵母或哺乳动物细胞，在体外进行扩增，经分离、纯化后，获得其表达的蛋白产物。基因治疗是将具有治疗价值的基因，即“治疗基因”，装配于能在人体细胞中表达所必备元件的载体中，导入人体细胞，直接进行表达。它毋须对其表达产物进行分离纯化，因为人细胞本身可以完成这一过程。

2.正由于以上原因，在基因工程中耗资最大的一部分器材与材料及其费用，在基因治疗中可以省却，从而使今后工业化的成本明显降低。

3.基因工程的“目的基因”迄今为止尚限于可分泌性蛋白，如生长因子、多肽类激素、细胞因子、可溶性受体等。对于非分泌性蛋白，如受体、细胞内酶、转录因子、细胞周期调控蛋白、原癌基因及抑癌因子等，由于不能有效地进入细胞而不能应用于基因工程。但基因治疗不受以上限制，几乎所有的细胞基因，只要它具有治疗作用，理论上均可应用于基因治疗。因此，基因治疗具有更巨大的潜力。当然，随着蛋白质的结构与功能的研究，今后对非分泌性蛋白，通过加上某些肽段或进行某些加工，使它同样能进入细胞。最近应用HIV的N端11肽，可使许多蛋白能进入细胞就是一个例子。所以，今后基因工程的应用潜力也无可估量。

4.基因工程的操作全部在体外完成。基因治疗则必须将基因直接导入人体细胞。这不仅在技术上具有很大难度，并对其有效性与安全性提出了苛刻的要求。虽然基因工程的技术已经有近30年的历史，技术已比较成熟，但基因治疗仅有10年经历，不少技术还不够成熟。所以，风险性更大。

基因治疗的途径

基因治疗有两种途径：即体外(Ex vivo)及体内(In vivo)方式。

体外(Cx vivo)途径。这是指将含外源基因的载体在体外导入人体自身或异体细胞(或异种细胞)这种细胞被称为“基国工程化的细胞。”经体外细胞扩增后输回人体。这种方法易于操作，由于细胞在扩增过程中，对外源的添加物质经大量稀释并易于清除；同时，人体细胞，尤其是自体细胞，加工后应用于人体自身，一般来说，易于解决安全性问题。但是，这种方法在工业化方面除载体系统外不易形成规模，还必须有固定的临床基地。

体内(In vivo)途径。这是指将外源基因装配于特定的真核细胞表达载体，直接导入体内。这种载体可以是病毒型或非病毒型，甚至是裸NDA。这种方式的导入，无疑有利于大规模工业生产。但是，这种方式导入的治疗基因及其载体必须证明其安全性，而且导入体内后必须能进入靶细胞，有效地表达并达到治疗目的。因此，这技术上要求很高，其难度明显高于Ex vivo模式的导入途径。

以上两种途径，宜按不同疾病和导入基因的不同性质予以选择。

展望

依从前文所述，对21世纪的基因治疗的发展，大体上可作以下推测：

一、在21世纪的前10年，将会有少数临床试验方案取得疗效。第一批基因治疗的产品可能上市。

二、在今后20年中，随着基因导入系统、表达调控元件以及新的治疗基因的发现，在恶性肿瘤等疾病中，基因治疗将会成为综合治疗的一员，对防止转移、复发可能会有其重要的地位。

三、随着电脉冲技术的完善和表达调控系统的突破，基因药物，即基因DNA通过肌肉导入而表达并分泌其蛋白产物，将成为基因工程多肽药物的重要竞争和基因治疗延伸的重要领域。

四、随着进入细胞的寡肽的发现(肯定不会只限于HIV的TAT N′端11肽)，不少非分泌性蛋白也将可以组建融合基因，从而通过基因工程表达，形成新的基因工程多肽药物。届时，基因治疗和基因工程的相互竞争局面将会出现。最终的结果，可能以各种基因的具体情况来判断孰优孰劣。其后果对现有的企业和投资者将会造成最大动荡，但最后得益者都是临床和病人，这毕竟令人欣慰。

我国基因治疗研究，起步虽然较晚，但起点不低。只要扎实苦干，少说空话，多做实事，一定会大有可为，造福于人类。

(本文有删节)