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第8章 G

光动力治癌

”光动力疗法“,是一种利用光敏剂和激光,高效率地消灭癌细胞的新方法。治疗时,先给癌症病人静脉注射一种光敏物质,如血卟咻衍生物等,然后插入导管引发激光,在光能作用下,使血卟咻衍生物活化激发,生成单线态氧,单线态氧与细胞器蛋白质和核酸起反应,使癌瘤细胞呈中毒性坏死,肿瘤块逐渐消失。

固定化细胞技术

固定化细胞技术就是将具有一定生理功能的生物细胞,例如微生物细胞、植物细胞或动物细胞等,用一定的方法将其固定,作为固体生物催化剂而加以利用的一门技术。固定化细胞与固定化酶技术一起组成了现代的固定化生物催化剂技术。

固定化细胞的应用范围极广,目前已遍及工业、医学、制药、化学分析、环境保护、能源开发等多种领域。在工业方面,如利用产葡萄糖异构酶的固定化细胞生产果葡糖浆;将糖化酶与含α淀粉酶的细菌、霉菌或酵母细胞一起共固定,可以直接将淀粉转化成葡萄糖;利用涨澡酸钙或卡拉胶包埋酵母菌,通过批式或连续发酵方式生产啤酒;利用固定化酵母细胞生产酒精或葡萄酒;此外,还可利用固定化细胞大量生产氨基酸、有机酸、抗生素、生化药物和甾体激素等发酵产品。在医学方面,如将固定化的胰岛细胞制成微囊,能治疗糖尿病;用固定化细胞制成的生物传感器可用于医疗诊断。在化学分析方面,可制成各种固定化细胞传感器,除上述医疗诊断外,还可测定醋酸、乙醇、谷氨酸、氨和BOD等。此外,固定化细胞在环境保护、产能和生化研究等领域都有着重要的应用。

过继免疫

过继免疫是把致敏淋巴细胞(具有特异免疫力的)或致敏淋巴细胞的产物(例如转移因子和免疫核糖核酸等)输给细胞免疫功能低下者(如肿瘤病人),使其获得抗肿瘤免疫力。过继免疫或继承性免疫犹如继承他人的财产而获得财力,它是用来治疗肿瘤的一种免疫疗法。基于肿瘤的发生、发展和预后与机体免疫功能,尤其是细胞免疫功能关系密切,过继免疫即是肿瘤生物疗法中的一种。机体内具有杀伤作用的淋巴细胞有自然杀伤细胞、杀伤细胞杀伤性T细胞等。近年来科学家们发明一种方法,把肿瘤病人外周血中的淋巴细胞或手术切除下来的肿瘤内的浸润淋巴细胞分离出来,加入一种淋巴因子白细胞介素2(IL-2);在体外进行培养,IL-2刺激淋巴细胞增殖和增强其杀瘤作用。前一种淋巴细胞称为淋巴因子激活的杀伤细胞(LAK),后一种称为肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)。将此类在体外激活和增殖的淋巴细胞输入肿瘤病人体内,可使肿瘤缩小和防止肿瘤转移,达到治疗的目的。

冈崎片段

冈崎片段是相对比较短的DNA链(大约1000核苷酸残基),是在DNA的滞后链的不连续合成期间生成的片段,这是Reiji Okazaki在DNA合成实验中添加放射性的脱氧核苷酸前体观察到的。

DNA复制过程中,2条新生链都只能从5端向3端延伸,前导链连续合成,滞后链分段合成。这些分段合成的新生DNA片段称冈崎片段,细菌冈崎片段长度1000~2000核苷酸,真核生物冈崎片段长度100~200核苷酸。在连续合成的前导链中,U-糖苷酶和AP内切酶也会在错配碱基U处切断前导链。

任何一种DNA聚合酶合成方向都是从5‘向3’方向延伸,而DNA模板链是反向平行的双链,这样在一条链上,DNA合成方向和复制移动方向相同(前导链),而在另一条模板上却是相反的(后滞链)。

寡聚核苷酸定点诱变技术

寡聚核苷酸定点诱变技术是由加拿大的生物化学家M.史密斯(1932)发明的。其基本原理如下:应用寡聚核苷酸进行DNA的定点诱变时,首先要把含有待突变的DNA片段克隆到MI3噬菌体载体中,MI3噬菌体的正链可以感染具有纤毛的细菌,并在细菌体内进行复制后,以出芽的形式形成新的带有正链DNA的噬菌体。而存留在菌体内的则是双链状态的复制型MI3。受MI3噬菌体感染的细菌生长速度减慢,在细菌培养皿上会形成透明的噬菌斑。

光合作用奥秘

绿色植物的光合作用是由叶片中的叶绿素等分子特殊结合而成的作用中心进行的。由于这个作用中心是和膜中的其他成分连在一起的,因此很难分离、纯化和深入研究。

作用中心是由两个细菌叶绿素二聚体和两个去镁细菌叶绿素组成的两个结构很相似的分支。然而,在光合作用过程中,只有一个分支附近有原初电子受体,也只有能吸收较长波长光的去镁细菌叶绿素能与原初电子受体接近,参与光驱电子跨膜传递的原初光化学反应。参与光化学反应并进行能量传递的光合色素,都是与L、M蛋白亚单位较疏水的部位相结合的。这些蛋白亚单位都是具有5个跨膜的螺旋,但M蛋白亚单位的氨基酸键较长些。它们都是光合色素结合的框架,并和光合色素有专门的相互作用,使电子只能由一个分支传递,从而实现光能向化学能的转换。

光动力治癌

所谓”光动力疗法“,是一种利用光敏剂和激光,高效率地消灭癌细胞的新方法。治疗时,先给癌症病人静脉注射一种光敏物质,如血卟咻衍生物等,然后插入导管引发激光,在光能作用下,使血卟咻衍生物活化激发,生成单线态氧,单线态氧与细胞器蛋白质和核酸起反应,使癌瘤细胞呈中毒性坏死,肿瘤块逐渐消失。

目前,专家们正在研究寻找不会在皮肤积聚的光敏剂,以便进一步改善”光动力疗法“存在的缺陷,并研究扩大其适应范围,用以治疗更多类型的癌肿。

国际红十字会

国际红十字会是一种医疗慈善机构,1863年2月9日由瑞士慈善家杜南首创,初名”伤兵救护国际委员会“,1880年改为”红十字国际委员会“。1864年8月22日在日内瓦签订了第一个改善战地陆军伤者境遇之日内瓦公约,概括地将1863年国际会议决议用国际公约的形式固定下来。国际红十字会从此正式成立。

中国红十字会于1912年1月15日加入国际红十字会,成为其中一员。1919年加入红十字协会。中国政府和红十字会代表曾多次参加国际大会,与国际红十字会各方面进行友好合作。

干扰素

干扰素是我们身体内部少数几种能抵御病毒的天然防御物质之一,是在病毒入侵细胞以后从仍然健康的细胞中自然产生的。人体内产生的干扰素数量非常少。干扰素能战胜病毒引起的感染,包括水痘、肝炎和狂犬病等。在滴鼻剂中加入少量干扰素,就能减轻病毒性感冒的症状。干扰素虽然不能解救已被病毒侵入的细胞,但可以保护其周围的细胞。

有些癌症是由于病毒引起的。癌细胞生长得很快,它的繁殖比正常体细胞要快许多倍,可以用干扰素减慢癌细胞生长的方法来战胜癌症。医学专家把攻克癌症的希望寄托于干扰素。美国科学家已经用干扰素治愈过皮肤癌。干扰素对成骨肉瘤、多发性骨髓瘤、黑色素瘤、乳腺癌以及某些白血病和淋巴癌也有疗效。当然,由于癌症发生的原因极其复杂,治疗不可能全部依靠干扰素。但干扰素可以防止病毒感染,对免疫系统抑制的患者来说仍然是有益的。用干扰素处理过的病人,就不会因病毒感染而危及生命。

中国在1982年已用基因工程方法组建了生产干扰素的大肠杆菌新菌种,它产生的干扰素跟天然干扰素一样具有抗病毒活性。同年,复旦大学遗传研究所获得人干扰素基因克隆的酵母菌株。1983年建立了人甲种干扰素基因工程无性繁殖系,并用于生产。

干扰素的不良反应

干扰素既有治疗恶性肿瘤、病毒性疾病及免疫性疾病的作用,也有不良反应,要了解并掌握其防治办法。不良反应有:

(1)流感性症状,接受IFN后,绝大多数病人有发热、寒战、心率过速、头痛、关节痛、肌痛不适,大约在给药3小时后,即可出现症状,12~24小时体温自行下降。

(2)神经系统,有疲劳感,个别人有嗜睡、意识模糊、忧郁、手指麻木,在间断给药或停药后症状消失。

(3)血液系统,最明显的是白细胞减少,常有血小板减少,并可能出现轻度贫血,上述改变都是暂时的。

(4)肝脏反应,引起血清谷-丙氨酶和谷-草转氨酶含量比正常时高4倍,可恢复。

(5)肾脏反应有暂时尿蛋白出现。

(6)心脏反应,可出现节律障碍,如室性期外收缩,室上性心率过速,原有心脏病者易出现反应。

(7)有性欲降低,皮下注射处炎症反应等。

其防治办法:

(1)上述反应是可逆的,多与剂量大有关;1-9Mu/d是通常的耐药量。

(2)流感性症状可用阿斯匹林、消炎痛控制。

(3)用利他灵可减轻中枢神经系统症状。

(4)原有肝脏病、心脏病患者用IFN需谨慎。

骨髓移植

骨髓移植是近代医学进步的成果之一。骨髓移植技术复杂,设备较多,耗资大,并发症亦较多,是一种危险性较大的治疗方法。一般只在生命受到极大威胁的病人身上试用。如何解决骨髓移植中的各种问题,扩大骨髓移植的治疗范围,是医学研究的课题之一。

在20世纪60~70年代中期,异体骨髓移植技术发展较快,自体骨髓移植的进展相对缓慢。到20世纪80年代,对自体骨髓移植的兴趣日益增长,并取得了不少进步。异体骨髓移植仍在不断前进。至今,骨髓移植已成为治疗某些致命性造血系统疾病的唯一有效的方法。

攻破基因疗法障碍

1996年春,美国生物工程专家宣布,一种使治疗更接近目标的方法可能克服基因诊断中的一个重要障碍:即如何使治疗基因植入病人足够多的细胞中。这项技术是在被称之为定向运动的缓慢流动过程中,把诸如病毒之类基因载体推到更加接近其目标的部位。病毒之类基因载体被用来把治疗基因植入人体细胞中。加利福尼亚大学生物工程学教授、这项研究的主要负责人伯哈德·帕尔松说:”研究基因疗法有一个实际的问题。科学家们到现在还不能把足够多的治疗基因植入细胞中,以便在医疗上产生重大的好处。“帕尔松采用了一种直流式移植的方法,成功地将植入目标细胞的基因数目至少增加9倍。帕尔松说:”携带基因的病毒越是接近目标细胞,这些基因载体进入目标细胞和植入基因的可能性越大。“密执安ASTROM生物科学公司为了使基因疗法走上商业性应用,打算开发这种名为ASTROM的基因载体新技术。