人类遗传病是指由遗传物质(包括细胞水平的染色体和分子水平的基因)的异常所引起的一大类疾病，至今已确定的遗传病有6000多种。近年来，基因诊断的方法越来越多，准确率越来越高。然而，治疗遗传病最根本的办法——基因治疗 的发展不能令人满意。本文主要介绍人类遗传病基因治疗的研究进展。
概 述
基因治疗是指应用基因工程技术，更换、校正或增补缺陷基因，以达到治疗遗传病的目的。基因治疗也可以理解为将正常的有功能的基因转移到患者体内发挥功能，以纠正患者体内所缺乏的蛋白质或赋予肌体新的抗病功能。基因治疗是人类梦寐以求的理想，经过10多年的努力，已经取得了不少成果。如1989年5月，美国科学家罗森贝格(Rosenberg) 等在美国食品与药品管理局(FDA) 同意下对5名恶性黑色素瘤患者进行了标记基因转移人体的首次临床试验。这项研究表明体内基因转移对患者没有伤害。1990 年11月，美国科学家布莱斯(Blease) 和卡尔佛(Culver)等成功进行了世界首例腺苷脱氢酶(ADA)缺乏症患者的基因治疗临床试验，并获得了初步成功。他们从年仅4岁因ADA酶缺乏而患有重症联合免疫缺陷病(SCID) 的女孩体内获取淋巴细胞，通过反转录病毒将ADA基因转移到激活的T淋巴细胞中，而后再输回患者体内，患者的免疫能力明显提高。这是人类医学史上的一次革命，在全世界范围内掀起了基因治疗研究的热潮，从此在人类历史上写下了基因治疗的篇章。
基因治疗的发展不仅体现在基础研究方面，也体现在基因治疗的临床试验方面。到1997年6月，经各国政府批准的临床试验方案已经达到218项，其中美国184项(包括肿瘤基因治疗103项，基因标记转移30项，单基因病27项，艾滋病19项，心血管疾病等5项)，其它国家共34项，且大多为肿瘤基因治疗。到1996年底至少有2000名患者接受了基因治疗。我国复旦大学遗传学研究所薛京伦教授等于1991年11月进行了世界首次血友病B基因治疗临床I期试验，并取得了安全有效的结果，推动了我国的基因治疗研究。
基因治疗的策略
基因修复 原位修复是最理想 的选择，但目前尚无法做到，因为要在人类基因组的某个特异部位上进行重组是一个非常复杂的过程。即使在不太复杂的模式生物中进行基因定位重组也不容易实现。
基因替代 将有功能的正常基因转移到疾病细胞或个体基因组的某个部位上，以代替缺陷基因发挥作用，即传统的目前主要开展的基因治疗。
基因开放 开放类似功能的基因，以超过或代替异常基因的表达。比如，通过去甲基化使已关闭的γ珠蛋白基因重新开放，合成HbF，以代替HbA用于治疗β地中海贫血症。
基因抑制 导入外源基因以抑制原有的基因，目的在于阻断有害基因的表达。如向肿瘤细胞内导入p53等肿瘤抑制基因以抑制癌基因的异常表达。
基因封闭 反义RNA能封闭mRNA，抑制基因的表达。
免疫基因 将免疫因子( 如肿瘤坏死因子、干扰素等)基因导入肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)， 用于提高细胞的免疫力，加强TIL杀伤肿瘤细胞的能力。
其它方案 诱导肿瘤细胞分化或凋亡，使肿瘤内的血管阻塞等。
基因治疗的步骤
基因治疗的步骤包括目的基因的克隆、目的基因的转移、目的基因的表达、靶细胞的选择和安全性问题等。
目的基因的克隆 2003年前人类基因组计划将完成，到时人类所有的8~ 10万个基因都将被克隆，目的基因的获取将如同商品一样，付钱拿基因。
目的基因转移 基因治疗的关键和基础是基因转移。实施基因转移的途径有两类：一类是in vivo， 即活体直接转移，将带有遗传物质的病毒、脂质体或裸露DNA直接注射到试验动物体内；另一类是ex vivo，称为在体转移，是将试验对象的细胞取出，体外培养导入基因，而后将这些遗传修饰的细胞重新输回试验动物体内。ex vivo的方法比较经典，安全且效果较易控制，但是步骤多，技术复杂； in vivo方法比较新颖，操作简便，容易推广，目前虽然尚未成熟，存在疗效短、免疫排斥及不安全等问题，但它是基因转移研究的发展方向，只有in vivo基因转移方法成熟了，基因治疗才能真正走向临床。基因转移的方法分为物理法、化学法和生物法三大类。物理法包括裸露DNA直接注射、DNA颗粒轰击、电穿孔、显微注射等方法；化学法包括磷酸钙沉淀、脂质体包埋、DE-AE-葡聚糖等化学试剂转移方法，通过改变细胞膜的通透性或增加DNA与细胞的吸附而实施基因转移；生物法主要指病毒介导的基因转移，所用病毒包括反转录病毒(RV)、腺病毒(AV)、腺病毒相关病毒(AAV)、单纯疱疹病毒(HSV)、 细小病毒等。物理、化学方法转移的遗传物质在细胞内易受DNA酶降解，而且不易稳定地存在于细胞基因组中，但是这些方法不存在野生型病毒污染，也不会诱导免疫反应，理论上比病毒介导的基因转移要更安全一些。病毒介导的基因转移效率较高，但是安全性问题仍需注意。
目的基因的表达 为了使目的基因良好表达，需在重组病毒上加上调控因子如启动子和增强子等，使整合人宿主的基因得到有效表达，产生所需的基因产物。
靶细胞的选择 靶细胞的选择根据所治疗的遗传病而定，大体可分为二类，即体细胞和生殖细胞。体细胞基因治疗有在体转移和活体直接转移两种途径，目前开展的基因治疗均用体细胞作为靶细胞。遗传病中常用于基因治疗的靶细胞有骨髓造血干细胞、皮肤成纤维细胞、成肌细胞和肝细胞等；肿瘤基因治疗中常用的靶细胞是肿瘤细胞本身，其次是淋巴细胞和造血干细胞等。生殖细胞基因治疗因涉及敏感的伦理学问题，目前禁止人体试验。
安全性问题 安全性问题是基因治疗临床试验前首先要重视的问题。由于基因治疗尚未发展到定点整合以置换缺陷或有害基因的阶段，目的基因在基因组中随机整合有可能激活原癌基因或使肿瘤抑制基因失活，从而引起细胞癌变。在病毒介导的基因治疗的安全性方面腺病毒对人类影响要小于反转录病毒。
临床试验及需要解决的问题
在遗传病基因治疗方面，迄今为止已有近30种遗传病被列为基因治疗的主要对象，如ADA缺乏症、PNP免疫缺乏症、囊性纤维瘤(CF) 、 血友病、血红蛋白病等，其中ADA基因缺乏所致的SCID病、CFTR基因缺乏所致的CF疾病、LDLR基因缺乏所致的家族性高胆固醇血症、凝血因子IX缺乏所致的血友病B、葡萄糖脑苷脂酶基因(GC)缺乏所致的GD疾病等疾病研究已经进入了临床试验阶段，取得了不同程度的成功。
在肿瘤基因治疗方面，大多选择恶性程度高、其他方法难以治疗的肿瘤作为研究对象，包括恶性脑胶质瘤、黑色素瘤、肾母细胞瘤、肝癌、肺癌、胃癌、肠癌、白血病等。所采用的基因转移方法也异于遗传病，不片面强调目的基因在体内的长期表达。采用的治疗基因非常广泛，既有体内缺陷基因的补充，更多的为体内原本不表达或低表达甚至根本不存在的新基因。肿瘤的基因治疗一般可根据所采用治疗基因的不同进行分类，目前分为以下几种类型：①细胞因子等的基因转移免疫效应细胞(TIL、LAK细胞、CTL细胞等)，增强这些细胞对肿瘤的特异杀伤；②细胞因子、MHC抗原、癌抗原基因转移肿瘤细胞、共刺激因子基因如APC一B7等的基因转移肿瘤细胞，增强肿瘤细胞的免疫原性；③抑癌基因转移肿瘤细胞，促使肿瘤细胞逆转或凋亡；④癌基因等肿瘤过度表达基因的反义基因或核酶导入肿瘤细胞，封闭或切割癌基因，促使肿瘤细胞逆转或凋亡甚至增强细胞的免疫原性；⑤将HSV-tk、CD等药物敏感基因导入到肿瘤细胞，加人前药，就可以将基因转移的肿瘤细胞杀死；⑥将MDR等耐药基因转移到造血干细胞中，提高干细胞对化疗药物的耐药性，从而提高化疗效果。目前这些方面的肿瘤基因治疗在动物试验取得了令人满意的结果，已经进入临床试验，并取得了不同程度的疗效。此外，艾滋病、心血管疾病和神经系统疾病的基因治疗也开始进入了临床试验的阶段。
总之，基因治疗进入临床有10多年历史，其发展已经度过了最初阶段的浮躁，进入了理性发展阶段。成功的基因治疗应以安全、有效、简便、实用为目的。而目前已实施的临床基因治疗方案均不够成熟；临床疗效不够确切；安全性不能有效保证；能进行基因治疗的合适病种十分有限；体外途径基因治疗费事、耗时，不实用；体内基因表达水平太低等。另外，缺乏合适的动物模型也影响到基因治疗的进展，尽快解决这些问题将大大加快基因治疗的发展。