胶质瘤基因治疗的进展(一)

胶质瘤基因治疗的进展(一)

关键词：胶质瘤基因治疗胶质瘤基因治疗的实验研究始于80年代末。随着分子生物学技术的进步和肿瘤发病机制研究的深入，恶性肿瘤的基因治疗越来越受到重视，本文将胶质瘤在突变补偿、分子化疗和遗传性免疫增强三方面的研究情况加以综述。

1突变补偿

目前对肿瘤的病因学研究发现，肿瘤的发生与癌基因的激活和抑癌基因的失活有关。突变补偿就是消除激活的癌基因或增强抑癌基因的功能。

1.1消除激活的癌基因包括反义核酸、核酶和单链抗体技术。反义核酸是指与体内某RNA或DNA序列具有互补顺序，并能通过碱基配对与互补链杂交，从而影响其转录或翻译过程的RNA或DNA片段。癌基因反义核酸的导入，抑制了癌基因编码蛋白质的合成，从而抑制癌基因的功能。胶质瘤常过表达一些生长因子。TGF-β是一种T细胞抑制因子，用反义TGF-β表达质粒转导9L胶质肉瘤细胞，可使荷瘤鼠长期生存率达100％，12周后肿瘤消失，淋巴结效应细胞增加了3～4倍〔1〕。VEGF可促进血管内皮细胞的分裂，把VEGF／VEGFR的通路打断，可抑制肿瘤血管的形成。Saleh等〔2〕把C6胶质瘤细胞用反义VEGF的真核表达载体转导，VEGF的表达水平下降，组织学检查见肿瘤内血管数目减少且有很大程度的坏死。肽生长因子bFGF对胶质瘤的增殖、浸润有刺激作用。反义bFGF使U-87胶质瘤细胞增殖被抑制70％〔3〕。Trogan等〔4〕发现恶性胶质瘤有IGF-1异常表达，此表达异常可促进肿瘤的生长；反义IGF-1的导入，成功治疗了转基因鼠的脑内胶质瘤。

虽然反义核酸治疗恶性肿瘤有一定效果，但也有局限性，不能转运足够的反义核酸到靶细胞而达到长期逆转肿瘤的目的，现已设计了一种具有催化活性的反义RNA，又被称为核酶（ribozyme），它不仅可与RNA结合，同时还能使其裂解，可反复使用。多形性胶质母细胞瘤（GBM）表达CD44粘附分子，设计了两种锤头核酶（hammerheadribozymes）来抑制CD44的表达。两种核酶定靶于CD44的外显子2上，对转录的CD44S、CD44R1RNA进行剪切，流式细胞仪（FCM）检测显示了其对CD44转录的裂解作用，这样降低了CD44的表达〔5〕。单链抗体技术是利用抗体的特异性和高亲合特征，对表达抗体的基因进行操作，使其在抗原结合区表达，又被称为内抗体（intrabody）。erbB2在许多肿瘤，特别是一些腺癌中过表达，将erbB2单链可变区抗体（scFV）基因导入肿瘤细胞内，可抑制erbB2跨膜蛋白质的过表达，引起明显的细胞生长抑制〔6〕。这种“敲除”（knockout）癌基因的方法很有效，也很有前途，但这方面报道较少。

1.2增强抑癌基因的功能P53是普遍公认的抑癌基因，是一种多功能蛋白质。它可以调节转录，监控细胞周期，激活细胞凋亡，控制DNA的复制与修复，也发挥着保持基因组稳定的作用。许多肿瘤都发生P53的点突变，突变使P53抑癌功能丧失，而获得了肿瘤的形成能力。Frankel等〔7〕报道，在40例胶质瘤中有16例（40％）发生了P53突变。Badie等〔8〕用AdP53转染9L细胞进行体内、外试验，PCR和Westennblot证实了P53的转录和表达，抑制了肿瘤细胞的生长，使肿瘤体积缩小。Morita等〔9〕对521例多形胶母细胞瘤病人进行回顾性分析，其中10例生存期≥7年，这10例中有4例P53过表达，表明GBM病人的长期生存可能与P53的过表达有一定的关系。

新近又发现一种抑癌基因P21WAF1／CIP1，为野生型P53激活片段，也是周期依赖激酶的抑制剂。用AdP21WAF1／CIP1转导肿瘤细胞，可抑制其增殖和肿瘤形成。P16（CDKN2／MTS1）是一种具有许多特性的肿瘤抑制基因，在胶质瘤中缺失率高达50％。Fueyo等〔10〕用Ad5RSV-16将P16基因导入胶质瘤细胞，可直接合成功能性的P16，明显抑制了细胞的生长，改善了被转导细胞的恶性表型。

2分子化疗

该方法是将毒素基因释放到肿瘤细胞而达到化疗“辐射”的作用。在这方面研究最多、最深入

的是HSV-TK／GCV系统。HSV-TK基因表达产物可使对哺乳细胞无毒或低毒的核苷类似物（GCV或ACV）转换成毒性的GCV-TP，抑制DNA多聚酶并掺入到DNA链中，导致肿瘤细胞的死亡。有关这方面报道较多，大多是采用产生HSV-TK的逆转录病毒颗粒的包装细胞转导各种胶质瘤细胞，GCV治疗后，发现肿瘤完全消退。也有对转导动力学和毒性进行了试验，发现该系统对小鼠、大鼠和猴基本是安全的；也未检测到插入突变和有复制能力病毒的产生。胶质瘤细胞处于活跃的增殖状态，易被自杀基因TK转导。但也存在正常细胞转导表达TK 基因导致组织损伤的可能性，如肠上皮和骨髓细胞被转导可引起腹泻和骨髓抑制，为此，研究者们克隆了只在特异组织表达的启动子基因，用MBP启动子与HSV-TK结合就可只转导胶质瘤细胞，GCV治疗后使肿瘤消退，避免了腹泻和骨髓抑制等副作用〔11〕。