Question

阅读下面的材料，完成（1）～（4）题。

达农病患者的新希望——基因治疗

达农病是一种极其罕见的伴X显性遗传病，1981年国际上首次报道该病，2012年我国发现首个病例。达农病因是由于溶酶体相关膜蛋白2(LAMP2)的基因突变，使细胞中负责清除与回收蛋白质的系统丧失功能，进一步导致心脏、骨骼肌、神经系统等功能障碍，最终因心力衰竭而死亡。

达农病至今尚无有效治疗方法，国外有报道通过心脏移植维持生命的治疗手段。2020年3月发表于《Science Translational Medicine》杂志上的一项新研究中，加利福尼亚大学的研究人员尝试用基因疗法治疗达农病。

基因治疗利用腺相关病毒（DNA病毒）做为基因载体。重组腺相关病毒载体源于非致病的野生型腺相关病毒，具有安全性好、宿主细胞范围广和在体内表达时间长等特点。

基因治疗通过腺相关病毒将治疗性基因输送到特定的组织和器官中，这些治疗性基因在相应的非分裂细胞中以游离体形式稳定存在并表达，从而有效治疗单基因遗传病。携带人LAMP2基因的重组腺相关病毒在达农病模型小鼠的心脏、肝脏和骨骼肌组织均表现出人类LAMP2蛋白表达，改善代谢异常和心脏功能，并提高存活率，在接受基因治疗的小鼠中未检测到抗LAMP2抗体。

该研究团队已开始进行针对达农病的人类临床试验，这也是首次使用基因疗法来治疗遗传性心脏疾病的试验，这项研究对于达农病患者而言是重要的一项进步。

（1）达农病属于显性遗传病，但群体发病率极低，请解释可能的原因_________。

（2）自噬小体是包裹了蛋白或细胞器的囊泡，该囊泡与溶酶体融合过程依赖于生物膜的_________性。

（3）请结合上述的报道，谈一谈基因疗法可能成为治疗达农病方法的原因________。

（4）请结合已有知识，评价基因治疗与心脏移植相比的优势及可能的风险：_________。

Answer

基因突变具有低频性的特点；在群体中致病基因频率低；未成年时致死较多，不能产生患病后代 流动 采用腺相关病毒做为基因载体，将LAMP2基因输送到特定的组织和器官中，稳定存在并表达出LAMP2蛋白，使细胞中负责清除与回收蛋白质的系统恢复功能，改善代谢和心脏功能，提高生存机率 优势是：治疗效果更强、更稳定、改善的范围更广，预期存活率提高，可避免免疫排斥反应或避免供体器官不足；风险是：操作相对复杂，成功率较低（转入成功率低、表达率低等），未进行人体临床试验评估

【解析】

分析材料可知，该题主要考察了基因工程的应用，将重组基因载体通过腺病毒运送到相关组织和细胞中，可以代替致病基因表达出相应的蛋白质来治疗遗传病，阅读材料提取关键信息从而分析治疗的作用机理是本题的解题关键。

（1）达农病属于伴X显性遗传病，其本质产生与基因突变有关，而基因突变具有低频性的特点，在群体中突变的概率较低，同时题干信息表明未成年个体致死较多，还未达到生育年龄，因此很少产生患病后代，把致病基因传递下去；

（2）囊泡的本质是具膜小泡，与溶酶体的融合过程依赖于膜的流动性；

（3）根据题干的信息可以看出，科学家主要依靠腺病毒将正常基因导入到患者的部分细胞和组织中，属于体内基因治疗的方法，该方法的大致原理为采用腺相关病毒做为基因载体，将LAMP2基因输送到特定的组织和器官中，稳定存在并表达出LAMP2蛋白，使细胞中负责清除与回收蛋白质的系统恢复功能，改善代谢和心脏功能，提高生存机率；

（4）心脏移植属于遗体器官移植，相比较于心脏移植来说，基因治疗的治疗效果更强、更稳定、改善范围更广，并且治疗效果较好，预期的存活率高，避免了免疫排斥反应和供体器官不足；风险是操作属于分子水平的操作，相对复杂，成功率低，尚未进行人体临床试验评估。