自杀基因治疗法肿瘤克星

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1、自杀基因治疗法--肿瘤克星尽管肿瘤治疗技术在不断提高和改进,但每年因患肿瘤而逝世的病人仍在不断增多。传统的肿瘤治疗方法,如外科切除、放射治疗和化学药物治疗并不能完全地治愈肿瘤,这就需要引入一种新的安全有效的肿瘤治疗技术。对肿瘤分子水平上的研究已经证实，所有肿瘤都伴随有基因突变的存在，都是继基因型变化后发生表型的变化。由此，人们推断肿瘤的发生发展都与基因的变化有关联．因而在生物疗法中基因治疗是最具潜力的。至20世纪80年代后期,随着生物学的发展,基因疗法开始应用于肿瘤治疗。一.概述基因疗法：利用健康基因填补或替代基因疾病中某些缺失或病变的基因。目前做法是先从患者

2、体内获取部分细胞，以对人体无害的逆转录病毒为载体，把正常的基因克隆到病毒上，然后再用这些病毒去感染人体细胞，通过它们把正常基因插进细胞的染色体中，使人体细胞“获得”正常的基因，以取代原有的异常基因。现在常用的基因治疗技术主要通过以下几种策略来完成对肿瘤的治疗：(1)基因替换和基因补充，转换突变的癌基因或补充肿瘤细胞中缺失的抑癌基因；(2)基因导入以增强免疫效应细胞的抗癌效能；如：导入细胞因子基因或免疫共刺激分子基因以增强免疫效应细胞的杀癌能力；(3)基因导入以增强肿瘤细胞的免疫原性，如：导入MHCI类抗原基因；(4)肿瘤药物敏感基因治疗--自杀基因的应用；(5

3、)肿瘤药物耐受基因--治疗造血功能的保护；(6)反意治疗技术：根据碱基互补原理，人工合成特定DNA或RNA片段（或其他化学修饰产物）抑制或封闭癌基因表达；(7)诱导分化治疗：在分化诱导剂的作有用下促进肿瘤细胞分化以达到治疗癌症的目的。药物敏感基因---自杀基因治疗日益受国内外肿瘤研究者的关注.自杀基因治疗（suicidegene），是指将某些病毒或细菌的基因导入靶细胞中，其表达的酶可催化无毒的药物前体转变为细胞毒物质，从而导致携带该基因的受体细胞被杀死。这类基因称为自杀基因，又称药物敏感性基因。目前在基因治疗中常用的自杀基因系统有大肠杆菌胞嘧碇脱氨酶基因（EC

4、-CD），TK-GCV系统、CD-5-FC系统等。自杀基因疗法应用较为广泛，它除了应用于肿瘤，骨髓移植，心血管疾病等的治疗。自杀基因治疗法治疗肿瘤的基本步骤：（1）寻找具有治疗意义的目的基因；（2）建立行之有效的向靶细胞转移目的基因的载体系统；（3）目的基因在靶细胞中表达，发挥生物学效应，达到治疗目的；二.自杀基因治疗法（一）选择有效的外源基因（1）HSV-TK/GCV系统：HSV-TK（单纯疱疹病毒胸腺嘧啶激酶）基因：该类基因相对于哺乳动物的TK基因，更易使抗疱疹的核苷类似物磷酸化成为环腺苷-磷酸；作用原理：抗疱疹的核苷类似物环腺苷一磷酸环腺苷三磷酸，通过D

5、NA聚合酶α加入到DNA复制中，导致链反应终止以及DNA链断裂。转导了HSV-TK的肿瘤细胞可被清除。研究表明，只要转导细胞数占肿瘤细胞的10%~70%就可使肿瘤完全被清除。（旁观者效应，磷酸化的核苷可通过细胞间隙从阳性细胞传递到周围细胞以及转导后的肿瘤细胞可以分泌白细胞介素IL-6和IL-1作为旁分泌因子介导细胞的死亡）HSV-TK（磷酸化）激酶（2）CD/5-FC系统：CD（胞嘧啶脱氨酶），在细菌和真菌中表达而在哺乳动物中不表达；无毒性的前体药物5-氟胞嘧啶（5-FC）5-氟尿嘧啶(5-FU)，5-FU可转化为脱氢核苷酸环腺苷一磷酸(FUTP)，或者直接掺

6、入RNA干扰rRNA和mRNA的功能。此系统也有旁观者基因的存在。5-FU很容易在细胞内和细胞外通过非易化扩散。靠近转导CD后的细胞的其他细胞也被抑制，即使只有2%细胞被转导，肿瘤也能明显被抑制。CD（二）基因导入的载体有效的基因治疗依赖于外源基因高效而稳定的表达。目前使用的载体有两大类：转染性载体（利用化学或物理方法增加膜的通透性而将DNA转染入细胞，有脂质体和基因枪）和转导性载体（利用病毒对细胞的天然亲和力把遗传物质引入宿主细胞）。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

7、（AAV）、单纯疱疹病毒（HSV）、痘苗病毒（VV）等载体。导入目的基因的方法：体外法：从患者体内取出细胞，在体外培养并转入外源基因，经过适当的选择系统，把重组的受体细胞回输患者体内，让外源基因表达体内法：不需细胞移植而直接将外源DNA注射至体内，使其在体内转录、表达而发挥治疗作用。常用的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。基因转导的靶向性带有目的基因的载体如何到达“靶细胞”是治疗的关键，只有提高基因转导的靶向性才能实现治疗的针对性和安全性，目前解决基因的靶向转移及表达有三种策略：（1）利用基因工程手段改造基因载体，

8、使所包装的重组病毒特异性地识别位于靶细