摘要:隨著分子生物的發(fā)展,腫瘤基因治療實(shí)驗(yàn)研究和臨床應(yīng)用都有了很大的進(jìn)步,這種治療方法有望徹底改治愈腫瘤。本文就腫瘤抑癌基因治療,抑制腫瘤血管形成治療,免疫基因治療的策略,從其理論基礎(chǔ)和相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展進(jìn)行了分析,并就腫瘤基因治療的新途徑,取得的主要成就,存在的問題及展望進(jìn)行了綜述。
關(guān)鍵詞:腫瘤;基因治療
多種疾病與基因的結(jié)構(gòu)有或功能改變有關(guān),因而萌生了從基因水平疾病的想法[1],目前隨著腫瘤的發(fā)病機(jī)制在基因水平上得以闡明,從而加快了腫瘤的基因治療發(fā)展,腫瘤基因治療包括很多治療策略,這些策略可分為兩類:免疫和分子途徑。
1基因治療的途徑
基因治療有二種形式:①體細(xì)胞基因治療[2],正在廣泛使用,②生殖細(xì)胞基因治療,能引起遺傳改變而受到限制。基因治療是以改變遺傳物質(zhì)為基礎(chǔ)的DNA重組技術(shù),需要將目的基因傳遞到細(xì)胞內(nèi),這一過程必須載體的協(xié)助才能達(dá)到目的,因此載體在基因的轉(zhuǎn)移中擔(dān)任重要角色。隨著免疫學(xué)的發(fā)展和基因技術(shù)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(yīng)用前景。
2免疫基因治療
常用方法有:①細(xì)胞因子基因治療:將某些細(xì)胞因子基因如IL-2、IL-4、IL-6、B7-1,GM CSF等轉(zhuǎn)染腫瘤細(xì)胞后,增強(qiáng)機(jī)體對(duì)腫瘤細(xì)胞的免疫反應(yīng)。②腫瘤抗原基因免疫治療:將某些腫瘤抗原基因如MHC基因等轉(zhuǎn)染腫瘤細(xì)胞,增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞免疫原性。③反義基因治療:應(yīng)用反義核酸在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平,通過堿基互補(bǔ)原則封閉某些異?;虻谋磉_(dá),反義核酸被稱為信息藥物[3]。④用抗體抑制癌基因的產(chǎn)物殺滅腫瘤細(xì)胞。
2.1腫瘤抑制基因治療 雖然已發(fā)現(xiàn)了多個(gè)抑癌基因,但早年和現(xiàn)代的細(xì)胞雜交,染色體轉(zhuǎn)移,基因轉(zhuǎn)染等功能性研究皆證明,糾正和恢復(fù)任何抑癌基因的缺陷,都有可能逆轉(zhuǎn)細(xì)胞的致癌性。這些研究在肺癌,腸癌,乳腺癌,鼻咽癌等多個(gè)腫瘤中得到了廣泛的驗(yàn)證,并成為發(fā)展腫瘤抑制基因治療腫瘤的理論根據(jù)。以抑癌基因?yàn)榘邢虮徽J(rèn)為是未來治療腫瘤的主要手段。
惡性腫瘤本質(zhì)是一種基因病,腫瘤的發(fā)生、發(fā)展與復(fù)發(fā)均與基因的改變密切相關(guān),因此基因治療針對(duì)的是腫瘤發(fā)生的根源--在基因水平上對(duì)腫瘤進(jìn)行根治。這方面研究最多的為野生型P53基因療法。將重組的人P53腺病毒,通過注射導(dǎo)入人體所需的P53抑癌基因,以抑制腫瘤發(fā)展,甚至縮小腫瘤。
3轉(zhuǎn)基因治療
轉(zhuǎn)基因工程療法能夠有選擇性的直接殺傷腫瘤細(xì)胞,經(jīng)基因改造后的病毒可以在腫瘤細(xì)胞內(nèi)增殖,使腫瘤細(xì)胞崩解,死亡。而對(duì)人的正常細(xì)胞沒有傷害作用。
用該治療方法轉(zhuǎn)染腫瘤細(xì)胞和人的正常細(xì)胞,腫瘤細(xì)胞都有病斑出現(xiàn),而正常人的細(xì)胞沒有病變,轉(zhuǎn)染24 h后,腫瘤細(xì)胞中轉(zhuǎn)基因病毒數(shù)量增長(zhǎng)10000倍。具有巨大的溶瘤潛能,能在5 d內(nèi)用一噬斑形成單位(pfu)可將10000個(gè)腫瘤細(xì)胞的50%溶解。
研究小組用轉(zhuǎn)基因方法治療83列惡性黑色素瘤患者,經(jīng)10年隨訪,結(jié)果:>60%的腫瘤患者存活無復(fù)發(fā)。在美國(guó)此前的研究曾報(bào)道,惡性黑色素瘤術(shù)后10年生存率為5%~15%。Batliwalla FM用該方法治療術(shù)后AJCC三期惡性黑色素瘤患者15年隨訪研究結(jié)果:患者的總生存率為55%。
4結(jié)合病毒載體
病毒能夠瞧自然感染細(xì)胞,從而可將自身的遺傳物質(zhì)帶至主細(xì)胞。RNA和DNA病毒均可作為基因運(yùn)載工具,病毒載體具有天然嗜性,使其能有效轉(zhuǎn)導(dǎo)外源基因進(jìn)入靶細(xì)胞。在基因治療過程中,①要有效利用病毒感染細(xì)胞效率高度的優(yōu)點(diǎn),②又必須克服病毒載體的天然嗜性所帶來的潛在安全性問題。
理想的腫瘤基因治療載體具備以下特點(diǎn):安全,有效,靶向性好,可調(diào)控,長(zhǎng)期穩(wěn)定,容量大,易選擇,易轉(zhuǎn)移,穿透性能好,適度表達(dá)和制備方便等?,F(xiàn)實(shí)應(yīng)用的載體均不能達(dá)到理想標(biāo)準(zhǔn)。病毒性雖然轉(zhuǎn)染效率高,但其免疫原性,細(xì)胞毒作用,攜帶外源基因的大小受限和病毒滴度不易提高等問題使其研究和應(yīng)用受到一定限制;非病毒性載體雖然突出的優(yōu)點(diǎn)就是安全,制備簡(jiǎn)單和巨大的攜帶外源基因的容量,但其轉(zhuǎn)染效率較較低且基因的表達(dá)時(shí)間較短也影響其應(yīng)用;細(xì)菌具有侵襲性和靶向性,能夠進(jìn)入細(xì)胞并導(dǎo)入外源基因,且易于控制,但是也存在著在體內(nèi)的表達(dá)效率還不夠理想的問題,部分厭氧菌仍存在安全隱患,還需要進(jìn)行大量探索。
基因治療載體豐在著上述問題,使得腫瘤的基因治療任重道遠(yuǎn)。盡管目前腫瘤的基因療法的研究大多還停留在實(shí)驗(yàn)研究階段,相信在不久的將來,隨著理想載體的研發(fā)使用,該療法將會(huì)成為一種治療腫瘤的重要手段被廣泛應(yīng)用
5結(jié)論
基因治療取得的新成就,為我們征服腫瘤帶來了新的希望。然而世界各國(guó)在腫瘤的基因治療領(lǐng)域投入了大量人力物力,相關(guān)的臨床試驗(yàn)也占到了基因治療總數(shù)的60%以上,便能真正上市應(yīng)用于臨床產(chǎn)品很少,主要原因是基因治療的臨床療效不夠理想,即反映出體外和體內(nèi),基礎(chǔ)打樁和臨床應(yīng)用之間的差異性,這其中還有很多機(jī)制需要研究清楚。雖然基因治療還存在諸多問題,但它的理論基礎(chǔ)和發(fā)展前景顯而易見的。傳統(tǒng)的腫瘤治療模式難以從根本上解決腫瘤細(xì)胞的遺傳性改變和根源,而作為一種全新的治療方法,基因治療絕對(duì)是追根溯源,在基因水平上徹底糾正細(xì)胞的遺傳缺陷。隨著對(duì)癌變機(jī)制,癌細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),癌細(xì)胞遺傳特征研究的深入,大批新基因新靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)以及基因操作新技術(shù)的發(fā)展,預(yù)期在未來10~20年內(nèi),基因治療一定會(huì)有大突破,成為腫瘤綜合治療一種不可少的治療手段。
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編輯/張燕