1 DNA及其在基因治疗中的应用 1
1.1 DNA和RNA分子 1
1.1.1 染色体和染色质 1
1.1.2 碱基配对 2
1.1.3 转录 3
1.1.4 翻译 5
1.1.5 互补DNA 6
1.2 基因表达调控 6
1.3 DNA分析 7
1.3.1 DNA提取和纯化 7
1.3.2 检测特定的DNA序列 8
1.4 RNA分析 8
1.4.1 mRNA的提取和纯化 8
1.4.2 检测特定的mRNA序列 9
1.5 蛋白质分析 10
1.5.1 蛋白质提取和纯化 10
1.5.2 特异蛋白质的检测 11
1.6 应用DNA作为药物——基因治疗简介 12
1.7 结论和总结 15
参考文献 15
进一步读物 15
2 递送DNA到靶组织和靶细胞的方法 16
2.1 用于DNA递送的病毒载体 17
2.1.1 逆转录病毒递送载体 17
2.1.2 腺病毒和腺病毒相关病毒载体 21
2.1.3 DNA递送的其他病毒方法 25
2.2 非病毒DNA递送方法 26
2.2.1 裸DNA 26
2.2.2 阳离子脂质和多聚物 28
2.2.3 其他非病毒递送方法 30
2.3 靶向递送治疗性DNA 30
2.4 总结和结论 31
参考文献 32
3 人类基因组计划 38
3.1 人类基因组图谱 40
3.1.1 细胞遗传学图谱 40
3.1.2 遗传图 41
3.1.3 转录（辐射杂种）图 43
3.1.4 物理图 45
3.2 人类基因组序列 47
3.3 基因的鉴别和结构 49
3.4 人类基因组序列变异和单核苷酸多态性 50
3.5 结论 51
3.6 校对时补充的注释 51
致谢 51
参考文献 51
4 单基因病的基因治疗 57
4.1 囊性纤维化 57
4.2 严重联合免疫缺陷病 58
4.2.1 X连锁严重联合免疫缺陷病 58
4.2.2 腺苷酸脱氨酶和嘌呤核苷酸磷酸化酶缺陷病 59
4.2.3 其他常染色体隐性严重联合免疫缺陷病 59
4.3 严重联合免疫缺陷病的体细胞基因治疗 60
4.3.1 ADA-SCID的治疗 60
4.3.2 ADA-SCID基因治疗的逆转录病毒载体 60
4.3.3 ADA-SCID的T淋巴细胞基因治疗 61
4.3.4 ADA-SCID的干细胞基因疗法 62
4.3.5 干细胞基因治疗的限制因素 63
4.3.6 X-SCID的临床基因治疗 63
4.4 可选择的载体系统 64
4.4.1 慢病毒载体 64
4.4.2 腺病毒相关病毒载体 64
4.5 结论 65
参考文献 65
5 癌症的基因治疗方法 69
5.1 癌症基因治疗策略 69
5.1.1 免疫疗法 70
5.1.2 导入抑癌基因和诱导凋亡 74
5.1.3 病毒指导的酶-前体药物治疗 77
5.1.4 抑制肿瘤血管生长 89
5.2 肿瘤靶向 90
5.2.1 直接注射 90
5.2.2 区域性传送 90
5.2.3 肿瘤特异的载体结合 91
5.2.4 肿瘤或组织特异性启动子 93
5.2.5 肿瘤特异性病毒复制 94
5.2.6 呼肠孤病毒 95
5.3 结论 96
参考文献 96
6 心血管疾病的基因治疗 109
6.1 心力衰竭的基因治疗 109
6.1.1 心力衰竭 109
6.1.2 心肌基因治疗的载体 114
6.1.3 心肌基因治疗的靶分子 115
6.2 血管系统的基因治疗 119
6.2.1 冠心病 119
6.2.2 动脉硬化症 119
6.2.3 与脂类代谢相关的血管疾病 121
6.2.4 动脉硬化的基因治疗 123
6.3 缺血性心脏病和心绞痛 125
6.3.1 心绞痛的分类 126
6.3.2 目前对心绞痛的药物治疗 126
6.3.3 血管生成 127
6.3.4 心绞痛的手术治疗 130
6.3.5 再狭窄 130
6.3.6 支架内狭窄 131
6.3.7 再狭窄和支架内狭窄的基因治疗 132
6.4 脑卒中：患病率和死亡率 135
6.4.1 脑卒中的类型 135
6.4.2 脑卒中的诊断和现行治疗 136
6.4.3 脑卒中的基因治疗 138
6.5 总结和结论 142
参考文献 142
7 艾滋病和其他感染性疾病的基因治疗 150
7.1 基因治疗技术 154
7.1.1 针对感染病原体的基因治疗 155
7.1.2 操纵免疫应答的基因治疗 157
7.2 HIV-1感染的基因治疗 158
7.2.1 针对HIV-1的抗病毒基因治疗 159
7.2.2 抗HIV-1感染的免疫调节基因治疗 160
7.2.3 基因治疗和HIV-1的感染研究的临床试验 161
7.3 基因治疗和其他感染性疾病 162
7.3.1 肝炎病毒 162
7.3.2 疱疹病毒 162
7.3.3 人类乳头瘤病毒 163
7.4 结论 163
致谢 163
参考文献 163
8 类风湿性关节炎的基因治疗途径 171
8.1 类风湿性关节炎的临床方面 173
8.1.1 类风湿性关节炎的流行病学和遗传学 173
8.1.2 类风湿性关节炎的诊断 174
8.1.3 类风湿性关节炎的临床病程 175
8.2 类风湿性关节炎的病理生理学和治疗 175
8.2.1 类风湿性关节炎的炎症过程 175
8.2.2 当前类风湿性关节炎药物治疗的局限性 176
8.2.3 T细胞、巨噬细胞、IL-1和TNFα作为类风湿性关节炎治疗的靶点 178
8.2.4 类风湿性关节炎的生物治疗 181
8.3 类风湿性关节炎中的一些重要的治疗靶基因 183
8.3.1 前炎症细胞因子抑制物 183
8.3.2 抗炎症细胞因子 184
8.3.3 以转录因子NF-kB为治疗靶 186
8.4 适合于类风湿性关节炎治疗的基因递送系统 188
8.4.1 非病毒法 188
8.4.2 病毒法 189
8.5 关节炎动物模型中的基因治疗 192
8.5.1 前炎症细胞因子的中和 192
8.5.2 抗炎症细胞因子的过度表达 193
8.5.3 NF-kB作为治疗的目标 195
8.5.4 其他途径 195
8.5.5 “对侧效应”的机制 196
8.5.6 联合构建和可诱导的启动子 197
8.6 类风湿性关节炎基因治疗的现行临床试验 198
8.7 讨论 198
参考文献 200
9 神经性疾病的基因治疗 212
9.1 神经系统 212
9.1.1 神经元、神经胶质和髓鞘 212
9.2 神经免疫学 213
9.2.1 T细胞活化 213
9.2.2 细胞因子 214
9.3 中枢神经系统的损伤和修复机制 214
9.3.1 损伤的机制 214
9.3.2 修复策略 215
9.4 将基因转移入神经系统 216
9.4.1 血-脑屏障 216
9.4.2 传递系统 216
9.5 神经性疾病的基因治疗 220
9.5.1 多发性硬化 220
9.5.2 格林-巴利综合征 223
9.5.3 帕金森病 224
9.5.4 运动神经元病和肌萎缩性脊髓侧索硬化症 225
9.5.5 亨廷顿舞蹈病 226
9.5.6 阿尔茨海默病 227
9.6 其他神经性疾病的基因治疗 227
9.6.1 癫痫 227
9.6.2 脑卒中／缺血 228
9.7 神经性疾病基因治疗的前景 229
致谢 229
参考文献 229
10 异种移植：允诺和问题 233
10.1 满足移植的需求 234
10.2 寻找适宜动物来源的挑战 235
10.3 异种移植的免疫学问题 236
10.4 异种移植的感染风险 237
10.5 猪内源性逆转录病毒 239
10.6 猪内源性逆转录病毒临床感染的监测 241
10.7 转基因猪和人类感染 242
10.8 异种移植的临床应用 243
10.9 结论和展望 243
致谢 244
参考文献 244
术语表 248