方永有 劉莉 高麗華 劉敏

辯證看待目前基因治療高血壓的優(yōu)勢與不足

方永有 劉莉 高麗華 劉敏

高血壓；基因治療；載體

Hypertension；Gene therapy；Vector

高血壓是一種常見的多因素與多基因慢性疾病，根治高血壓一直是廣大醫(yī)學研究者和患者的夢想。隨著基因組計劃的完成及近幾年分子生物學理論和技術的發(fā)展，特別是高血壓靶基因的界定和載體構建方面取得的重大進步，基因治療高血壓已經被動物實驗證明是完全可行的一種生物療法。由于任何一種藥物和療法都有它的“優(yōu)勢、不足”兩面性，高血壓基因治療自然也不例外，所以我們也應該辯證地看待。

1 優(yōu)勢之處

1.1 長久性 目前傳統(tǒng)的降血壓藥物必須每天服藥，而基因治療通過“正義和反義兩種基因策略”直接作用于與高血壓相關的靶基因，單次劑量注射就能夠長久控制甚至根治高血壓[1]。

正義基因治療的舒血管基因包括心房肽、激肽釋放酶、腎上腺髓質素和一氧化氮合成酶基因等[2]。Lin等已經成功用裸DNA或病毒載體將這些舒血管基因轉入各種高血壓大鼠模型，結果舒血管基因在各種高血壓大鼠上都顯示了良好的降壓效應，血壓可下降21～41 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），持續(xù)時間可達 1～12 周[3-5]。

反義基因治療即通過導入特異反義核苷酸序列與靶DNA以堿基互補配對原則結合，在其轉錄及翻譯水平上阻斷相應產物合成，并加速靶mRNA在細胞內的降解[6]。目前所用的反義基因寡核苷酸主要是針對血管緊張素原、血管緊張素轉換酶、血管緊張素Ⅱ受體1、β1腎上腺素能受體等的mRNA。不同高血壓動物模型單次靜脈或組織注射反義基因，結果也能長時間降低血壓，降壓幅度20～45 mm Hg，持續(xù)時間1周到數(shù)周不等[7-13]。

1.2 預防和逆轉病理變化 Reaves等[14]將含有反義AT1受體基因的逆轉錄病毒載體心內注射5天齡的自發(fā)性高血壓大鼠（SHR），阻止了高血壓的發(fā)生和發(fā)展，發(fā)揮了長期的抗高血壓效應并持續(xù)了SHR的整個生活期。同樣研究基因治療后SHR的子1代和2代的病理、生理及形態(tài)學指標后，發(fā)現(xiàn)兩代都較未治療組有明顯差異；腎血管活性、心臟纖維化的程度、鈣離子膜電位、血管的形態(tài)學改變等都有明顯的改善，提示應用反義AT1受體基因治療早期干預幼年及成年SHR，能阻止SHR及其后代高血壓的發(fā)生及進展。梁遠紅等將陽離子脂質體介導的β1受體反義寡核苷酸單次靜脈注入兩腎一夾高血壓大鼠模型，結果血壓下降維持達4周的同時，還能顯著逆轉左室肥大、纖維化、心肌細胞凋亡等高血壓導致的病理變化，而達到改善左室功能及保護靶器官的作用[15，16]?；蛑委煾哐獕撼碎L久維持降壓作用和逆轉靶器官受損外，還具有副作用輕微和不改變機體正常生理狀態(tài)的特點。

不同的高血壓模型，不同的基因載體和導入方法，在不同高血壓相關基因被阻斷后出現(xiàn)的效果雖有所差異，但是它們在整體效果和持續(xù)時間方面卻大致相同，即基因治療可以連續(xù)、穩(wěn)定、長時間地降低血壓且不引起明顯的毒副作用。

2 不足之處

雖然目前高血壓基因治療較傳統(tǒng)藥物治療具有更大的優(yōu)勢，但也有它的不足和局限之處。

首先，將治療基因成功轉入體內的絕大部分載體是脂質體和病毒，而載體的安全性在基因治療中尤為重要。脂質體即使可攜帶較大的DNA分子，能轉染較多的細胞類型，免疫原性和毒性均很低，但是體內轉染效率和維持時間不是很理想。病毒轉染特異性較強和維持時間較長，然而它有可能在復制過程中增加活性病毒的拷貝；而且多數(shù)病毒載體有很高的再結合傾向，當外源基因與宿主DNA整合時，新基因可能異位，被結合進宿主染色體而產生致病源性病毒；轉入的基因還可能“過分表達”，產生新的危害，如轉入的新基因引發(fā)炎癥或免疫反應；也存在外來基因擅自進入生殖細胞（精子或卵子）而產生遺傳變異的微小概率[17]。

再者，幾乎目前所有的實驗都是在動物高血壓模型和體外細胞上進行的，雖然實驗還沒發(fā)現(xiàn)基因突變及其他毒性事件的發(fā)生，但人體和動物的內環(huán)境差別很大，基因調控和病理變化更復雜，即使動物實驗表明是安全可行，臨床試驗也不一定為安全可靠，甚至可能造成嚴重的事故，這種例子臨床試驗曾經發(fā)生很多。

第三，事物變化發(fā)展是內因和外因共同起作用的結果，內因是事物變化發(fā)展的根據(jù)，外因是事物變化發(fā)展的條件，外因通過內因起作用。研究證實人類高血壓的發(fā)生和發(fā)展也不例外，主要是由內因-基因和外因-環(huán)境因素共同作用的結果。即人體與高血壓相關的單一基因或多個基因發(fā)生突變后，再在環(huán)境因素的作用下導致高血壓的發(fā)生。目前基因治療高血壓的所有動物實驗都是針對單一基因問題而進行的治療，忽略了外因-環(huán)境因素的作用，實驗結果固然很理想。人體是一個有機系統(tǒng)的整體，機體內的各種生理調控比其他動物更復雜，所以只針對單獨某一種基因而進行局部治療，治療結果可能不理想。

3 揚“長”避“短”

矛盾存在于一切事物中，是事物自身包含的既對立又統(tǒng)一的關系?；蛑委煾哐獕阂〉酶M一步的突破并應用于臨床，必須要善于全面分析現(xiàn)存的矛盾并“揚長避短”解決目前存在的矛盾和問題。

3.1 高血壓合適靶基因的界定 高血壓是多基因異常疾病，不同個體發(fā)病的主要或始動基因也不盡相同，只有明確發(fā)病的關鍵基因和相關基因，才有可能從分子水平準確診斷和治療。合適靶基因的界定是高血壓治療的前提，因此建立一套完善的致病基因篩選系統(tǒng)至關重要。芯片技術是促進疾病基因治療的一個重要環(huán)節(jié)，我們可以利用它來明確不同個體的致病基因，達到有效治療高血壓的目的。

3.2 高血壓理想載體的構建 無論是脂質體，還是目前所用的病毒載體，都不符合理想基因載體的要求。所以只有開發(fā)出新型載體或改造、完善目前的病毒載體，才能使基因治療高血壓更安全有效。新型載體必須是一種易構建、可攜帶基因容量大、可感染組織細胞范圍廣、無致病性、無免疫原性、無隨機插入轉染細胞基因組危險的載體。高血壓病毒載體改造后必須滿足以下要求[18]：①載體病毒本身應是復制缺陷病毒，不能傳播到其他組織或其他組織感染；人為重新設計達到無致病性、無致炎性和免疫原性；不能整合入細胞基因組，不能隨機插入造成細胞基因突變；必須有能力攜帶足夠的特定基因拷貝數(shù)并導入轉染細胞。②載體必須能夠被目標組織有效攝??；轉染非分裂細胞的能力較強；病毒載體只有能夠高效地感染目標細胞，才能發(fā)揮生物作用。③在實際應用中，病毒載體能夠比較容易地調控和生產；在其調控序列中，能夠有效地整合轉染基因；重組DNA能夠有效地被病毒外殼蛋白所包埋。

3.3 基因轉移和調控系統(tǒng)的改進 目前實驗多采用將重組外源基因注入靶目標細胞或組織的直接辦法和導入載體而回輸體內的間接方法，但均不如傳統(tǒng)降壓藥的口服方式更易被患者接受。因此，建立安全、有效、方便的基因導入方法和長期有效的、可以隨意開啟和關閉的啟動子，不僅是精確調控轉移基因表達程度及治療反應的關鍵，還是阻止不可預見副作用的必要組分。雖然目前可以得到大量的常規(guī)基因表達系統(tǒng)，但是它們的作用在基因治療高血壓研究中仍有待于評估。

3.4 安全性分析指標的建立 現(xiàn)在基因治療高血壓使用的各種基因轉導載體，理論上已經去除了致病部分，但在安全性上仍存在一些潛在問題，特別是易整合到宿主基因組的病毒載體，是否影響鄰近基因？細胞毒性作用如何？等等。這些均需要安全性分析指標來檢測和評估[19]。

隨著分子生物學和分子病理學理論與技術的發(fā)展，及基因治療整體水平的不斷提高，人們將會發(fā)現(xiàn)高血壓更多的靶基因，構建出更加合理的基因載體，創(chuàng)建出更加巧妙的基因導入方法。

4 結語

事物發(fā)展的總趨勢是前進的，而發(fā)展的道路則是迂回曲折的，在前進中有曲折，在曲折中有前進，是一切新事物發(fā)展的必經途徑。高血壓基因治療雖然已經取得令人矚目的成就，但總體上仍不夠理想，距離廣泛應用于臨床這一既定目標還很遠，需要實踐-認識-再實踐的反復探索。隨著基因治療關鍵技術的不斷改進和突破，基因治療高血壓將會變成現(xiàn)實，根治高血壓將不再是一個華而不實的夢。

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稿件撰寫要求（三）

⑼計量單位 實行國務院1984年2月頒布的《中華人民共和國法定計量單位》，并以單位符號表示，具體使用參照2001年人民軍醫(yī)出版社出版、中華醫(yī)學會編輯出版部編輯的《法定計量單位在醫(yī)學上的應用》（第三版）。單位符號可以與非物理量的單位（如：人、臺、次等）的漢字構成組合形式的單位，如：次/min。組合單位符號中表示相除的斜線多于1條時應采用負數(shù)冪的形式表示，如ng/kg/min應采用ng·kg－1·min－1的形式。量的符號一律用斜體字。根據(jù)國家質量技術監(jiān)督局和衛(wèi)生部聯(lián)合發(fā)出的質技監(jiān)局量函［1998］126號文件精神，血壓計量單位恢復使用毫米汞柱（mm Hg），但在文中首次出現(xiàn)時應注明mm Hg與千帕斯卡（kPa）的換算系數(shù)（1 mm Hg＝0.133 kPa）；如血壓數(shù)據(jù)只出現(xiàn)在圖（表）中，也應在先出現(xiàn)的圖或表的注釋中注明換算系數(shù)。

436000 湖北省，鄂州市中心醫(yī)院

方永有，E-maile:fangyongyou2013@163.com

10.3969/j.issn.1672－5301.2014.03.022

R544.1

A

1672-5301（2014）03-0265－03

2013-12-23）