自杀基因(suicide genes) 又称前药敏感基因(prodrug sensitive genes) 是基因治疗中新发展的一种目的基因，它是将自杀基因导入肿瘤细胞，而将无毒药物前体在肿瘤细胞内代谢为毒性产物，进而杀死肿瘤细胞。

目前发现的自杀基因有多种，包括HSK- tk 、VZV - tk 、细胞色素P - 450 基因、CD、GPT 等，其中广为研究并应用于肿瘤治疗的有tk 和CD 这两种基因。

tk 所编码的胸苷激酶的主要功能是催化胸苷的磷酸化，并转化为磷酸胸苷(dTMP) 。 在癌症治疗中，常用的tk 来自于单纯疱疹病毒(HSK-tk) 和水痘带状疱疹病毒(VZV-tk) 。

HSV - tk 基因编码胸苷激酶该酶可将核苷类似物(NA) 代谢为二磷酸化物，后者在细胞内酶的作用下成为有毒性的三磷酸化物而发挥抗肿瘤作用，该基因编码区共1128 个核苷酸，编码376 个氨基酸。

病毒源性的tk 基因与哺乳动物细胞内的tk 基因生化性质有较大差异，细胞TK所催化的反应特异性较强，只能催化氧胸苷( TdR) 磷酸化为脱氧胸苷酸，而HSV-tk除有此功能外，还能催化抗病毒核苷类似物ACV ，GCV ，BDvdU 的磷酸化，这些前药不能在细胞TK的作用下磷酸化，因而其本身对细胞无毒或毒性很低，但HSV - tk 基因导入细胞并表达后，生成特定的酶，这些酶将这些前药三磷酸化，转换成毒性产物，阻断核酸代谢途径，导致细胞死亡。