腫瘤基因治療的研究進程及發(fā)展趨勢-郭曉明

《免疫學概論》課程論文腫瘤基因治療的研究進程及發(fā)展趨勢姓名：郭冬陽學號：200904123100**學院：材料與化工學院專業(yè)班級：2009級生物工程（2）班指導教師：鄭育聲分數(shù)：2012年12月30日摘要腫瘤的基因治療就是將一個治療基因“捆綁”在“病毒”上，隨后將這種載有治療基因的“病毒”感染腫瘤患者或腫瘤細胞，使治療基因進入腫瘤細胞，進而“摧毀”腫瘤細胞。這種腫瘤的治療技術已成為現(xiàn)代廣大腫瘤學者的研究熱點，其具有特異性、安全性、有效性的特點而受到越來越多的關注，而且許多實驗及臨床研究取得了滿意的效果。本文將從腫瘤基因治療的方法、我國腫瘤基因治療的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢等方面進行論述。關鍵詞：腫瘤；基因治療；研究進展；發(fā)展趨勢基因治療是以改變遺傳物質(zhì)為基礎的DNA重組技術，需要將目的基因傳遞到細胞內(nèi)，這一過程必需載體的協(xié)助才能達到目的，因此載體在基因的轉(zhuǎn)移中擔任重要角色。隨著免疫學的發(fā)展和基因技術研究的不斷加深，結(jié)合病毒載體、免疫基因和轉(zhuǎn)基因等方法在腫瘤的基因治療中取得了許多成就，為腫瘤的治療展現(xiàn)了廣闊的應用前景。一、腫瘤基因治療1．1腫瘤基因治療的策略（1）免疫基因治療，又稱細胞因子基因治療，通過轉(zhuǎn)導細胞因子基因，增強機體抗腫瘤免疫能力；（2）自殺基因治療，使肝癌細胞產(chǎn)生對某些藥物前體的特異敏感性而被殺；（3）基因置換或補充，置換突變的基因或補充缺失的抑癌基因；（4）反義苷酸技術，用于抑制癌基因的表達。1．2腫瘤基因治療基因工程的程序首先取得所需要的基因即目的基因，將其同載體連接，再將經(jīng)過重組的環(huán)狀DNA即質(zhì)粒引入受體細胞，并使目的基因和載體上其他基因的性狀得以表達等幾個環(huán)節(jié)。（1）在內(nèi)切酶的作用下分離制備待克隆的DNA片段；（2）將目的基因與載體在體外連接形成重組DNA；特異性。因為腫瘤表面通常表達Fas，所以FasL和CTI是抗腫瘤的兩大武器。在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中，腫瘤細胞通過抑制APC，特別是DC的抗原遞呈作用來逃避宿主對其進行的免疫攻擊。DC來源的腫瘤疫苗將是具有巨大潛力的腫瘤免疫治療手段。2．4基因替代療法抑癌基因亦稱抗癌基因，是指正常細胞內(nèi)存在的能抑制細胞轉(zhuǎn)化和腫瘤發(fā)生的一類基因群?；蛱娲委熅褪抢幂d體將缺失的抑癌基因轉(zhuǎn)染腫瘤細胞，以達到殺傷腫瘤細胞的目的。目前已分離克隆出20余種抑癌基因，p53基因是與人類腫瘤相關性最高的抑癌基因，腫瘤生成會伴隨p53的缺失。目前研究的抑癌基因還有Fhit及第10號染色體丟失的張力蛋白同源的磷酸酯酶等，但真正應用到臨床，還需要大量的研究。siblesites，AAS)，并轉(zhuǎn)染入胃癌細胞株MNK-45，實驗組SurvivinRNA和蛋白水平明顯下降，部分腫瘤細胞呈現(xiàn)凋亡的特征性改變。并且這種作用與AAS的位置有關系，提示反義Survivin能夠誘導凋亡，抑制腫瘤細胞生長。分化抑制因子又稱DNA結(jié)合抑制因子，屬于螺旋環(huán)一螺旋轉(zhuǎn)錄因子家族成員之一，與腫瘤的發(fā)生、侵襲及腫瘤血管生成等方面密切相關。Id蛋白可成為腫瘤靶向治療的一個新靶點。目前用于反義治療的基因還有Bcl-2、cerb-B2和增殖細胞核抗原等。2．5反義基因療法反義基因療法就是根據(jù)堿基互補原則，用人工合成或生物體表達的特定DNA或RNA片斷(反義核酸)，抑制或封閉專一靶基因的技術。Tong等在體外通過隨機寡核苷酸庫聯(lián)合特定軟件分析，選擇合適的Survivin反義位點在腫瘤生成與轉(zhuǎn)移中新生血管發(fā)揮重要作用，VEGF和轉(zhuǎn)化生長因子是促進新生血管生成的主要生長因子，以VEGF作用最強。與其他基因治療相比，該療法無需直接轉(zhuǎn)染腫瘤靶基因，只需轉(zhuǎn)染腫瘤4周，創(chuàng)造抑制血管生成的環(huán)境。小鼠血管內(nèi)給予針對VEGF受體的siRNA時發(fā)現(xiàn)，VEGF受體表達減少，腫瘤的生長速度和血管生成明顯減少。2．6多藥耐藥相關的基因療法多藥耐藥(MDR)是指在化療藥物治療腫瘤中發(fā)現(xiàn)的腫瘤細胞的非特異普遍耐藥性。導致腫瘤細胞MDR的一個重要原因是MDR1基因擴增和過度表達。MDR相關的基因治療一般集中在抑制腫瘤細胞的MDR1基因表達，從而增加常規(guī)化療的效果。郭華等以MDR1基因mRNA為靶點設計合成2個反義肽核酸(PNA)序列，利用PNA-DNA雜交，陽離子脂質(zhì)體介導轉(zhuǎn)染腦神經(jīng)母細胞瘤耐藥細胞株SK-N-SH。檢測顯示，SK-NSH細胞P-gP表達明顯降低，MDR1mRNA表達輕度下降，細胞內(nèi)多柔比星(ADM)聚集濃度明顯增加，PNA在MDR1基因抑制中的特殊作用為逆轉(zhuǎn)腫瘤的MDR提供了新的途徑。缺氧誘導因子1(HIF1)對于腫瘤MDR形成有多方面的作用，以HIF-1為靶點的腫瘤治療，為克服腫瘤放、化療抵抗提供了新思路。2．7抗腫瘤新生血管形成療法反義基因療法就是根據(jù)堿基互補原則，用人工合成或生物體表達的特定DNA或RNA片斷(反義核酸)，抑制或封閉專一靶基因的技術。Survivin是一種凋亡抑制基因，它在正常組織中不表達，而在胚胎發(fā)育組織和多數(shù)人類腫瘤組織中均有程度不同的表達。2．8抗端粒酶療法端粒是位于染色體末端的復合結(jié)構(gòu)，調(diào)控細胞的有絲分裂，隨著細胞分裂將逐步縮短，最后導致細胞凋亡。故端粒的持續(xù)存在是腫瘤細胞增殖的基礎。端粒酶是一種逆轉(zhuǎn)錄酶，能夠以自身RNA為模板合成端粒的末端重復序列5-TTAG-3，以補償端粒片段的缺失，在正常組織中通常處于抑制狀態(tài)，但在惡性腫瘤和永生化的細胞中常處于激活狀態(tài)。人端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(hTERT)是端粒酶的活性限速成分。迄今已發(fā)現(xiàn)6種類型的核酶，其中錘頭狀核酶由于結(jié)構(gòu)簡單，設計方便，成為基因治療的首選。三、我國腫瘤基因治療的現(xiàn)狀我國是較早開展基因治療研究和臨床試驗的國家。早在1985年，吳曼院士就提出了腫瘤是基因治療的重要目標。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在基因?qū)牒突蛑委熝芯亢团R床試驗等方面都取得了很大進展，目前我國已有重組腺病毒-p53抗癌注射液,TK基因治療惡性腦膠質(zhì)瘤,以樹突狀細胞為基礎的腫瘤細胞治療與基因治療、IL-2基因工程胃癌細胞瘤苗、HSV-tk基因治療肝癌等幾個腫瘤基因治療方案進入了臨床試驗階段，并建立了生物領域病毒載體研發(fā)基地，主要開展腺病毒相關病毒載體用于治療腫瘤的實驗和臨床試驗研究。目前我國已經(jīng)有30余個具有自主知識產(chǎn)權的基因治療方案，并在進行臨床試驗。四、腫瘤基因治療的發(fā)展趨勢近年來，載體系統(tǒng)的不斷完善和發(fā)展，相關的基因治療研究和試驗報道層出不窮，然而真正意義上的突破卻不容樂觀，主要有：（1）沒有十分理想的治療基因，不同個體發(fā)生腫瘤免疫逃逸的機理可能不同，目前還沒有一個公認的與癌癥的發(fā)生、發(fā)展密切相關的基因。（2）體內(nèi)基因傳染效率較低，限制了治療基因的表達。（3）對腫瘤發(fā)病機理的認識還遠遠不夠。（4）導入的目的基因難以控制，腫瘤細胞的靶向性不強，損害正常細胞的功能。根據(jù)以上目前腫瘤基因治療的研究主要集中在：（1）尋找新的更有效的治療基因；（2）尋找更好的載體增加傳染效率；（3）選擇更合適的導入途徑?？傊?，由于腫瘤是多因素、多環(huán)節(jié)、多階段的復雜的基因疾病，依靠單一方法并不能達到理想的抗腫瘤效果，因此多種治療聯(lián)合、針對腫瘤的不同特征進行個體治療也已成為基因治療發(fā)展的一個趨勢。參考文獻[1]楊家駒，段振玲，腫瘤的基因治療進展，醫(yī)學綜述，2005，11（10）：883-885．[2]劉賓娜，腫瘤的基因治療，牡丹江醫(yī)學院學報，2007，28（5）：72-74．[3]李允光,濮德敏,劉雪梅等．RNAi沉默環(huán)氧酶-2對宮頸癌Hela細胞細胞周期影響的實驗研究[J]．中華腫瘤防治雜志，2007.14(20)：1535-I538[4]SioudM．TherapeuticsiRNAEJ．TrendsPharmacolSci，2006，27(1)：22-28．[5]OkadaT，CaplenNJ，RamseyWJ，eta1．InsitugenerationofpseudotypedretroviraIprogenybyadenovirus—mediatedtransductionoftumorcellsenhancesthekillingeffectofHSV—tksuicidegenetherapyinvitroandinvivo[J]．JGeneMed，2006，8(3)：288-299．

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