自20世纪中期起，分子生物学理论与技术飞速发展，Watson等（1953年）发现DNA双螺旋结构，60年代遗传密码被破译；70年代建立DNA重组和测序技术以及癌基因与抑癌基因研究的突破；80年代对珠蛋白生成障碍性
（地中海贫血）基因治疗的研究和逆转录病毒载体的开发，为基因诊断和治疗提供了理论依据与技术方法。
基因治疗是指运用DNA转移来治疗甚至预防人类疾患。确切地说，它指的是遗传信息相关的特异性DNA序列的转移，是一项高度集成、综合性高难度的生物技术。基因治疗是最初是以治疗单基因遗传病为主，而现已广泛应用于肿瘤等疾病的治疗研究。
一、基因治疗的原理和方法
肿瘤基因治疗的原理是将目的基因用基因转移技术导入靶细胞，使期表达此基因而获得 得特定的功能，继而执行或介导对肿瘤的杀伤和抑制作用，从而达到治疗之目的。基因治疗涉及目的基因、载体及受体细胞三方面。有效的基因治疗依赖于外源基因高效而稳定的表达。利用病毒载体介导基因转移，以其高转染率和良好的靶向性而成为肿瘤基因治疗中应用最广泛的方法，其中包括逆转录病毒、腺病毒（AV）、腺相关病毒（AAV）、单纯
病毒（HSV）、痘苗病毒（VV）等载体。受体细胞分为生殖细胞细胞两类，目前仅限于体细胞、成纤维细胞、肝细胞及内皮细胞等。目前常用的基因治疗方法，可以归纳为以下两种（图19-1）：一种方法是体细胞基因治疗或称“二步基因治疗”，即将受体细胞在体外培养转移入外源基因，经过适当的选择系统，把重组的受体细胞回输患者体内，让外源基因表达以改善患者症状。这种方法是目前基因治疗普遍采用的方法，又称为体外法（ex vivo）。另一种方法称为“直接法基因治疗”，提指不需要细胞移植而直接将外源DNA注射至机体内，DNA可以单纯注射，也可以与辅助物如脂质体一起注射，使其在体内转录、表达而发挥治疗作用，故又称为体内法（in vivo）。体内法的基因治疗方式比体外法简单、直接、经济，疗效也比较确切，常邮的体内基因直接转移手段有病毒介导、寡核苷酸直接注射、受体介导、脂质体介导和体内基因直接注射等。此外尚有原位法（in situ）。
图19-1 基因治疗策略
左：体外法基因治疗需要从患者体内取出细胞，并以治疗基因修饰，回输表达治疗基国的修饰细胞于患者；右：体内法基因治疗是直接注射含治疗基因的载体于患者
二、基因治疗的基因策略
从理论上讲，基因治疗应有两个基本目的：一是恢复异常表达或缺失的体细胞基因的功能；另一个是引入有治疗价值的其他来源的基因。第一个目的包含的内容较广泛，如恢复肿瘤局部的抗肿瘤免疫功能，阻止异常表达的癌基因，恢复肿瘤抑制基因功能，恢复细胞周期调节基因和恢复机体对肿瘤转移的抑制等。第二个目的包括引入前药转换基因，却除或转移多药耐药基因等。因此，肿瘤的基因治疗除了干扰肿瘤细胞的生长规律，纠正其恶性表型外，尚恢复和加强肿瘤局部微环境和全身濒痪的抗肿瘤系统的功能。针对以上目的，基因治疗目前主要集中在免疫基因治疗、肿瘤抑制基因治疗和药物敏感基因治疗等方面。
图19-2 研究中的主要基因治疗途径
包括转导编码前药活化酶基因进入肿瘤细胞（HSV-TK）,将野生型p53基因引入肿瘤细胞，使正常造血干细胞表达药物抵抗蛋白（MDR），转导细胞因子基因进入宿主细胞（IL-X），制备表达免疫制激分子（GM-CSF）的肿瘤细胞疫苗
免疫基因治疗
将抗癌免疫增强细胞因子或MHC基因导入肿瘤组织，以增强肿瘤微环境中的抗癌免疫。
基因修饰肿瘤细胞“疫苗”疗法
将某些细胞因子基因如IL-2、IL-4、TNF-α、INF-γ、GM-CSF等转染肿瘤细胞，可使肿瘤细胞表达活性细胞因子。转染细胞因子基因的肿瘤细胞基体内致瘤性丧失，耐动物预接肿这种转基因肿瘤细胞后，该动物对再接种的同种肿瘤有抵抗作用。能分泌细胞因子的转基因肿瘤细胞具有肿瘤疫苗作用，成为新型的肿瘤“疫苗”。这种肿瘤疫苗的作用机制是由于细胞因子表达后，一方面促进肿瘤表达特异抗原并诱发宿 主抗肿瘤细胞毒性淋巴细胞（CTL）反应；另一方面分泌的细胞因子增强CTL和其他抗癌效应细胞的作用。
基因修饰TIL的过继免疫疗法
将细胞因子导入TIL细胞中，活化后的TIL具有显著抗自身肿瘤的作用，回输体仙后有聚集于肿瘤部位的倾向，携带的抗癌免疫增强性细胞因子基因在肿瘤局部表达量增加，同时还避免全身大剂量投用IL-2、TNF-α等细胞因子所引起的严重毒副反应。目前已将TNF-α基因导入TIL，并在
患者中进行临床试验。
免疫增强基因疗法
是将MHC1类抗原基因经体内导入肿瘤细胞内，增加其免疫原性，有效地激活机体抗癌免疫反应，降低肿瘤细胞的致瘤性。
原位修饰肿瘤免疫原性的基因疗法
直接在体内原位修饰肿瘤免疫原性，诱导肿瘤特异性细胞毒反应，同时肿瘤组织的CTL可产生一种“旁观者效应”（bystander effect）,即CTL不仅可以杀伤转导基因阳性肿瘤细胞，还可以杀伤转导基因阴性肿瘤细胞，使受基因治疗的瘤灶消退时，其他未治疗的瘤灶也会消退。
免疫基基治疗是很有前途的一种治疗途径。因为它可以用体外方式，从而避免目前缺乏体内有效导入系统的局限性；同时，由于它可调动机体的免疫反应，因此具有“旁观者效应”。建立瘤苗库和利用原递呈细胞系统等也是有希望的治疗途径。
癌基因拮抗疗法
肿瘤的发生与癌基因的激活和抑癌基因的失活有关，可以通地阻断癌基因的表达或恢复抑癌基因的功能来抑制肿瘤的发展或恢复其正常表型。
阻断癌基因的功能
将反义癌基因导入癌细胞中、癌基因缺失突变、引入非等位基因rev等方法阻断癌基因功能。反义癌基因实际上是人工合成的与与癌基因mRNA互补的寡核苷酸，即反义寡核苷酸（ODNs）。反义核酸在转录和翻译水平阻断某些异常的基因的表达，以阻断癌细胞内的异常信号传导，使癌细胞进入正常分化轨道或引起细胞凋亡。从理论上讲，由15个核苷酸构成的反义寡核苷酸导入细胞后，即可通过碱基互补原则，封闭一个特定基因的表达。实验表明，反义的ODNs可以抑制多种癌基因，如c-myb、c-myc、c-H-ras基因等。此外还可以用反义核酸抑制某些肿瘤的自分泌生长因子，以期阻断其恶性生物学行为以达到治疗目的，如在实验研究中已得到证实的TGF-α、IGF-1等反义基因。由肿瘤发生、发展的机制十分复杂，涉及多种癌基因和抑癌基因的多步骤改变，因而难以通过拮抗某一种癌基因而完全控制肿瘤的恶性行为；其次，现有的基因转移技术尚不可能百分之百地将反义ODNs或抑制基因导入体内的每一个肿瘤细胞。
用基因替代等方法恢复和增中肿瘤抑制基因的功能
如将克隆的抑癌基因Rb、p53、p16等导入肿瘤细胞，可以逆转其恶性行为，诱导细胞“凋亡”。这类研究已从实验研究过液压到临床试验阶段，其中对p53基因的部分临床试
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