基因治疗十篇

时间:2023-03-19 09:35:15

基因治疗

基因治疗篇1

关键词基因治疗;治疗方式;发展前景

中图分类号r459.9文献标识码a文章编号 1007-5739(2010)01-0025-01

美国是世界上最早开展基因治疗的国家,也是目前开展基因治疗最多的国家。我国在1991年7月开始基因治疗的临床研究,最早的工作是对b型血友病的基因治疗及利用抑癌基因对癌症的基因治疗[1]。基因治疗目前主要用于治疗对人类健康威胁严重的疾病,包括遗传病、恶性肿瘤、心血管疾病、感染性疾病等[2]。

1基因治疗的方式

1.1体内基因治疗

体内基因治疗是指将具有治疗功能的基因直接转入病人的某一特定组织中。利用反转录病毒载体已成功地将真核基因转入动物细胞,但通过质粒dna的直接操作,将更加省时而且产量较高;采用温和病毒载体的体内基因治疗主要是通过腺病毒和单纯疱疹病毒来完成的,即将载有矫正基因的载体直接注射入需要这些基因的组织。以腺病毒为载体的体内疗法在遗传性疾病方面,目前主要见于囊性纤维变性的基因治疗研究。多数研究表明,基因治疗纠正了呼吸道上皮的氯离子转运缺陷,使跨上皮基础电位下降,肺功能有所改善[3]。

1.2反义疗法

反义疗法主要是通过阻遏或降低目的基因的表达而达到治疗的目的。反义疗法是通过引入目的基因的rna的反义序列而达到上述目的。当引入的反义rna与mrna相配比后,用于翻译的mrna的量就大大减少,因而合成的蛋白的量也相应大大减少。引入的反义序列也可能与基因组dna互补配对,从而阻遏mrna的转录。这2种情况都会使细胞中靶基因编码的蛋白合成大大减少,以达到基因治疗的目的。

1.3通过核酶的基因治疗

20世纪80年代初,美国科学家cech和altman发现了核酶,核酶是指由rna组成的酶,能够序列特异性地抑制靶mrna。近年来,核酶在抑制癌基因的表达[4]、增强肿瘤对药物的敏感性及抑制肿瘤血管的生成等方面的应用得到了广泛的研究。

1.4自杀基因疗法

自杀基因疗法是恶性肿瘤基因治疗领域最有希望的方法之一,已广泛用于各种恶性肿瘤的基础研究和临床试验性治疗。它是用药物敏感基因转染肿瘤细胞,其基因表达的产物可以将无毒性的药物前体转化为有毒性的药物,影响细胞的dna合成,从而引起该肿瘤细胞的死亡。

2基因治疗存在的问题

2.1基因治疗的社会和伦理问题

基因治疗不仅仅是一种医疗方法,它还涉及很多其他问题。因为当人们试图“纠正”人类自身“不正常”的基因时,这种纠正的后果是无法预料的。由于人类的遗传信息非常复杂,转基因也可能带来不可预料的后果,没有人能保证这种基因结构的改变绝对不会造成人类某一未知功能的缺失。另外,当人们试图把基因治疗引入生殖细胞时,又涉及后代基因结构的改变问题,且改变将直接影响这个“未来人”,这是一个很难解决的伦理问题。

2.2基因治疗的技术问题

目前,基因治疗的对象是单基因的缺陷,但许多疾病涉及多个基因之间复杂的调控和表达关系。对这类疾病的基因治疗难度很大,因为向细胞中导入多个基因后,使几个基因之间能保持正常的调控关系几乎是不可能的。即使是单基因缺陷症,使导入细胞的基因能正常表达也是一个较复杂的问题。将基因导入细胞后,其表达量的多少是直接影响能否达到治疗的目的和有无副作用的关键。但这个问题将会在人类基因组计划完成的基础上,对人类后基因组计划的开展,弄清了人类基因之间复杂的调控联系后而最终得到解决。只有这样,才能在基因治疗中尽量做到使导入的基因处于正确的调控下,取得治疗效果,消除副作用。

3展望

以基因转移为基础的基因治疗要在临床上很好地应用,还有待理论和各种技术的进一步发展。过去20~30年基因治疗的发展已取得了巨大成就,已被看成是对先天和后天基因疾病的潜在有效的治疗方法,不过其依然存在缺少高效的传递系统、缺少持续稳定的表达和宿主产生免疫反应等问题。今后基因治疗研究将向2个方向发展:一是基础研究更加深入,以解决在临床应用中遇到的一些困难及基因治疗本身需要解决的一些难点;二是临床试用项目增多,实施方案更加优化,判断标准更加客观,评价效果更加精确。总之,随着分子生物学、分子遗传学以及临床医学的发展,基因治疗也会不断发展,日趋成熟,很多难题会得到解决,并在临床上得到广泛应用。整理

4参考文献

[1] 李立家,肖庚富.基因工程[m].北京:科学出版社,2004.

[2] anderson w.human genetherapy[j].nature,1998(392):25.

基因治疗篇2

关键词:基因治疗 伦理 方法 生物细胞

一、基因治疗的研究方法

(一)基因治疗的概念

基因治疗(gene therapy)是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病,以达到治疗目的。也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当的受体细胞中,使外源基因制造的产物能治疗某种疾病。从广义说,基因治疗还可包括从DNA水平采取的治疗某些疾病的措施和新技术。

(二)基因治疗的方法主要有两种

一是把患者的体细胞取出,将异常基因修饰成正常基因,然后再把修饰后的细胞放回患者体内。此方法又称体外法,其优点是易于操作,安全性好,但其实施规模受到一定的限制;二是将目的的基因导入患者体内的细胞,以取代致病基因,使异常细胞获得正常功能,从而达到治疗遗传病的目的。第二种方法又称体内法,其有利大规模实施,但其技术上要求高,其需要对导入的基因及其载体进行严格的安全性研究。

二、基因治疗的伦理问题

(一)基因治疗的必要性

人类虽然为万物之灵长,但依然是自然界中普通的一员,与其他生物一样,其生老病死乃自然所赐。基因治疗使致病基因在人类群体中保存和繁衍:宿主细胞发生有害的基因突变等。生老病死与人类的进化并存,基因治疗也无法改变这一自然法则。如此说来,基因治疗是一种违背自然规律的做法。那么,其必要性也是值得思考的。尽管其初衷是善意的并给人类带来一定的益处。

(二)基因治疗的安全性问题

基因治疗在技术上很复杂,基因治疗的原理是移植健康基因使病人症状减缓甚至消失,关键是消除“坏”的致病基因,如矫正双亲传给下一代的异常基因,有缺陷的基因以达到治疗遗传性疾病的目的。然而,如何确定“坏”的致病基因,这是基因治疗安全性问题探讨的焦点。安全性问题是基因治疗伦理问题的主要因素。目前,基因治疗在理论研究和技术操作上都存在许多需要解决和改善的问题。对于安全性的问题,我们应该有以下的思考。第一,应该尽可能提高基因治疗技术上的安全性。值得提出的是,无论哪一种基因治疗目前都处于初期的临床试验阶段,均没有稳定的治疗和完全的安全性,这是当前基因治疗的研究现状。基因治疗技术是科技含量高,成本投入高,商业利益高的“三高”的治疗方法。只有提高安全性才能减少关于基因治疗伦理问题的争论,技术与伦理相辅相成,相互促进,共同为基因治疗创造有利的条件。第二,应该确保患者的知情同意权。知情同意是指一切实验都必须向受试者说明情况,包括所实施程序的依据,目的方法及其潜在的损伤,风险和不可预测的意外情况,然后在没有威胁利诱的情况下获得受试者主动的同意,或在可能的多种选择办法中作出自由的选择。第三,尽可能避免商业因素的影响。政府是科技投入的主体,政府对待科学技术的态度也在很大程度上影响着工作者的行为,其制定的方针政策直接影响着科技工作者的研究方向,在科学技术的研究应用方面也起着重要的导向作用。政府有义务、有责任加大这方面的力度,制定合理的方针政策,规范科技工作者的行为,引导科学技术的发展方向。

(三)基因治疗所引发的人类遗传资源的争夺

至少有两种基因资源是基因治疗所必须的,一是具有正常功能的目的基因:二是作为治疗对象的靶基因。发达国家有技术和资金,可研制开发用于基因治疗的各种目的基因,而发展中国家尤其是人口众多的国家则具有丰富的靶基因资源。如何利用基因资源,如何分享研究成果及其产生的商业利益等,都是人类基因争夺所涉及的问题。

(四)基因治疗与人口的老龄化问题

如果真如有些专家所预言,将来任何疾病都可以在基因水平上得到治疗,那么,人类的健康水平必然会有大幅度提高。然而,人们在享受健康的同时,还将面临着人口的老龄化问题。与传统医疗技术不断提高有关的老龄化问题已成为人口法阵的主要特征之一,而基因治疗的问世更加速了人口老龄化的发展。

参考文献:

[1]毛新志.转基因食品的伦理审视.武汉:湖北人民出版社,2005

[2]唐静.现代基因技术安全问题的伦理审视.中国期刊网

基因治疗篇3

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(ham merhead ribozymes)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]。

 

对hsv-tk基因的转导开始多采用逆转录病毒,近几年开始尝试用其它载体,如单纯疱疹病毒本身,腺病毒及质粒dna的直接注射等,对单纯疱疹病毒进行操作,保留其tk基因,去除那些编码神经毒性的基因如rr(核糖核酸还原酶)基因,成为单纯疱疹病毒的突变体hrr3,用此载体结合gcv治疗胶质瘤很有效[12]。腺病毒以其极高的转导效率及安全性备受青睐。maron[13]用腺病毒把hsv-tk导入c6胶质瘤中,gcv治疗后,肿瘤体积缩小28倍,生存期延长了4倍。也有学者把含有hsv-tk的质粒直接注射来转导,这种质粒表达载体较安全,易构建。也可应用较强的启动子和脂质体包裹提高转导效率和表达时间。hsv-tk/gcv是第一个被批准用于人恶性胶质瘤临床试验的基因治疗系统。oldfield[14]报道7例接受hsv-tk/gcv治疗的病人,其中5例肿瘤缩小,临床效果和安全性都较好。其它研究机构有关这方面的报道尚少,总之仍处于实验阶段。

3 遗传性免疫增强法

本策略是通过增强免疫反应而获得有效的抗肿瘤效应。可通过细胞因子、导入肿瘤相关抗原和其刺激分子来实现。细胞因子是调控免疫反应所必需的。把细胞因子导入肿瘤、抗肿瘤效应细胞(lak,ctl,til)或易于移植和在体内长期存活的载体细胞,使在肿瘤局部分泌高浓度的细胞因子,发挥抗肿瘤效应。目前已报道用于胶质瘤基因治疗的细胞因子很多,有ifn-γ、ifn-β、il-1β、il-2、il-4、il-7、m-csf等。wei[15]和nam[16]分别用nih3t3和内皮细胞把il-4和il-2导入c6和9l肿瘤内,可见肿瘤生长明显受抑,荷瘤鼠生存期延长。组织化学检测在注射部位有小胶质细胞、吞噬细胞、cd8+nk细胞的浸润。sobol等[17]报道了1例星形细胞瘤病人,用自体肿瘤细胞混合il-2基因修饰的成纤维细胞,分10次皮下注射,病人细胞免疫反应增强,治疗4周后,肿痛有明显的坏死。但是,由于细胞因子生物学作用多样性,其与疾病发生发展的关系相当复杂,加上细胞因子在体内处于一个复杂的细胞因子网络(cytokinenet-work)之中,并受到整体调节,如何在体内充分发挥其治疗作用仍需进一步研究。

肿瘤的发生与肿瘤细胞逃避机体免疫反应有关,这是由于肿瘤细胞免疫原性比较差,不足以刺激机体产生抗肿瘤的免疫反应。导入肿瘤相关抗原,提高肿瘤细胞的免疫原性,从而达到抗肿瘤的目的。asai[18]把s-myc基因与巨细胞病毒启动子结合转导c6、9l胶质瘤,抑制了肿瘤的形成。这是由于s-myc的表达刺激c6、9l肿瘤相关抗原提呈给t-淋巴细胞,激活了宿主的免疫反应。缺陷型单纯病毒ⅰ型(dlsptk)治疗胶质瘤有效,部分是由于病毒的感染,肿瘤细胞表面产生新抗原而诱发的免疫反应所致。b7是激活ctl细胞的第二个信号,b7分子的导入可激活cd8+ctl细胞,引起肿瘤消退。yang等[19]把b7·2cdna用质粒导入p815细胞中,引起p815肿瘤的消退,而且对p815的再次攻击产生抵抗。zitvogel[20]把il-12和b7·1共同导入肿瘤细胞中,抗肿瘤效应更明显。这种联合应用两种或多种方法可能成为今后治疗肿瘤的一个方向。

基因治疗篇4

基因治疗(GeneTherapy)是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病,而达到治疗目的。1991年美国实施了人类第一个对遗传病进行体细胞基因治疗的方案,科学家W.FrenchAnderson等将含有正常ADA(AdenosineDeaminase,腺苷脱氨酶)基因的逆转录病毒转入一个4岁患有ADA-SCID(SevereCombinedImmunodeficiency,严重复合免疫缺陷综合征)的女孩的白细胞内,并用白细胞介素Ⅱ(IL-2)刺激其增殖,经10天左右再经静泳输入到此患儿体内。大约1-2月治疗一次。8个月后,患儿体内ADA水平达到正常值的25%,两年后基本恢复正常,未见明显副作用。此后又进行第2例治疗并获得类似的效果。这是基因治疗史上的里程碑,迅速引起了全球基因治疗的研究热潮。然而,基因治疗的发展并不是一帆风顺的。1999年,美国一名年仅18岁的青年JesseGelsinger因患鸟氨酸转氨甲酰酶不足症(一种遗传性疾病)在美国宾夕法尼亚大学人类基因治疗中心接受基因治疗时不幸死亡,这一事件震惊了当时的科技界。基因治疗一度跌入低谷,各国对基因治疗临床试验的资助大幅减少。

基因治疗在争议中不断地前进,最近几年已取得不俗进展,重新成为各国研究的热点。RNAi(RNAinterference,RNA干扰)是基因治疗的又一亮点,其在神经性、遗传性、病毒性等疾病中的治疗研究已经展开。2009年,针对X-连锁型肾上腺脑白质营养不良症(X-linkedAdrenoleukodystrophy,X-ALD)的基因治疗初见成效,并被《Science》评为年度十大科学发现之一。正如《Science》评论指出:在饱受科学界质疑以及制药业遗忘多年后,近几年基因治疗在应对严重遗传性疾病方面取得了重大突破,再次优雅的回归在我国,基因治疗也有一定发展。1991年,复旦大学薛京伦教授研究小组进行了国内首例基因治疗临床试验。2003年,人类首例商业化基因治疗产品“重组Ad-p53腺病毒注射液”在深圳诞生。目前,我国已在在遗传病、肿瘤、神经系统疾病及细胞因子基因治疗的临床前研究取得了一定成绩。

基因治疗按靶细胞类型分为生殖细胞(Germ-lineCell)基因治疗和体细胞(SomaticCell)基因治疗。广义的生殖细胞基因治疗以、卵子和早期胚胎细胞作为治疗对象。由于生殖细胞基因治疗涉及一系列伦理学问题,如人权问题、阻碍人类多样性的问题以及基因歧视等,生殖细胞基因治疗仍属。体细胞基因治疗是当前基因治疗研究的主流,但是仍处于临床试验阶段,存在较高的风险性和不稳定性。基因治疗由于自身技术的高度复杂和难以控制,同时涉及一定的社会伦理学问题,应用于临床医学必然会引起相关的法律问题。

二、基因治疗在临床医学应用中的法律问题

(一)隐私权

基因(Gene)是指携带有遗传信息的DNA序列,是控制性状的基本遗传单位。基因有两个特点,一是能忠实地复制自己,以保持生物的基本特征;二是基因能够“突变”,突变绝大多数会导致疾病,另外一小部分是非致病突变。非致病突变给自然选择带来了原始材料,使生物可以在自然选择中被选择出最适合自然的个体。基因与人类的健康密切相关。基因的特点决定了基因具有特殊的地位,基因治疗过程中必然涉及到患者基因的隐私权保护。

一是基因隐私保密权。保护个人隐私的隐蔽性、不公开性是使个人隐私保持其受法律保护状态的前提。基因信息不仅与个人密切相关,而且与个人的后代相关。因而,个人享有对其基因信息进行保密,不为他人所知的权利。

二是基因隐私的知晓权。获取基因进行基因研究必须向基因的所有者进行告知,让基因所有者知情,使其知道自己的基因作何用途。

三是基因隐私利用权。是指自然人依法对自己的基因信息进行积极利用,以满足自己精神、物质等方面需要的权利。

四是基因隐私支配权。这是基因隐私权的核心内容。任何单位或个人未经基因提供者本人的同意或授权,不得随意公开、使用或处置基因提供者的基因信息。如利用基因信息进行相关科研等活动时,必须征得提供者的同意。

五是基因隐私维护权。是指自然人对于自己的基因隐私所享有的维护其不可侵犯性,在受到非法侵害时可以寻求司法救济的权利。

例如,非经基因提供者的同意,将其基因信息进行商业活动时,基因提供者有权依靠法律得到相关赔偿。

(二)知情同意书的签订

任何医疗活动都会存在风险,为保护医患双方的权益,大部分临床医疗活动均要签订相关知情同意书,并受法律保护。基因治疗应用到临床医学,签订知情同意书同样至关重要。我国1994年颁布的《医疗机构管理条例实施细则》第六十二条和八十八条以及2002年颁布的《医疗事故处理条例》第十一条规定,患者在医疗过程中对自己的病情、诊断、治疗享有知情权。医方施行手术、特殊检查或特殊治疗时,必须征得患者同意。概言之,患者知情同意权包括了解权、被告知权、选择权、拒绝权和同意权,但不宜告知患者的(仍应告知其家属)除外。特殊检查、治疗系指该检查、治疗具有一定危险性,或因患者本质特殊、病情危急可能产生不良后果,或系临床试验性,或收费较多。基因治疗治疗显然属于上述法律规定中的特殊检查和治疗范畴。

基因治疗不同于传统的医疗活动,其高科技、高要求及高风险等特点必然决定此类知情同意书的特殊性。受试者有权利要求被告知基因治疗实施单位及人员的资格以及经验、风险效益比、其他可替代的保守治疗途径、保密问题、受伤害时的赔偿等等。实施单位还必须有一份针对使用的基因产品的专业医师的指示说明,包括依实验所知的产品药性、毒性和治疗效果等。考虑到基因治疗的复杂和难以理解性,一般人不是很容易透彻理解,应当成立相关部门,如基因治疗专家咨询委员会等,帮助患者及家属真正了解基因治疗及知情同意书的内容,真正维护患者及其家属的利益。

(三)治疗方案的规范

基因治疗现在还大多仍处于临床试验阶段,还不是一种成熟和稳定的治疗技术,存在较多不宜克服的难题,其中最为突出的是:

1.效率问题

基因治疗的时效比较短暂。基因治疗成功的前提是导入治疗性DNA的靶细胞能发挥功能,并且能够在体内长时间存活并且性能稳定。然而,导入的外源性的DN段会导致许多细胞快速分化从而很大程度上可能基因治疗的持续性。患者必须经过多轮治疗,如前所述的第一例成功的基因治疗病例中,1-2月就要进行一次,每次费用大概两万多美元,代价相当昂贵。此外,任何外物进入人体组织后,人体的免疫系统就会被激发产生免疫应答以防御入侵者,而这种免疫应答在某种程度上也会降低基因治疗的效果。

2.安全性问题

病毒是大多数基因治疗研究中选择的载体,会对病人带来许多潜在危险,比如其毒性、免疫和炎症反应以及基因控制和定位的问题。基因治疗的安全性是目前基因治疗争论最为激烈的问题,比较著名的是前文提到的那位18岁美国病人死于基因治疗。患者死亡的主要原因是基因治疗对象选择有误及用药剂量过大,尽管病毒载体进入细胞后是随机整合至宿主细胞染色体的,但其仍具有潜在的插入突变可能性。

基因治疗属于高端的新医疗技术,存在相当高的风险。由于技术的限制性以及可能涉及相关的社会伦理问题,基因治疗在实施时必须遵循一定规范,必须由相关部门进行管制和监督。1993年,我国卫生部颁布了《人的体细胞治疗及基因治疗临床研究质控要点》,将人的体细胞治疗及基因治疗的临床研究纳入《药品管理法》的法制化管理。2003年,我国药监局又颁布了《人基因治疗研究和制剂质量控制技术指导原则》,较为详细地规定了基因治疗研究的技术标准和操作规范。

三、我国临床基因治疗的立法思考

(一)国外基因治疗的立法经验

1.美国

1976年,美国国立卫生研究院(NationalInstitutesofHealth,NIH)成立了重组DNA咨询委员会(RAC)并制定世界上第一个实验室基因工程应用法规《重组DNA分子实验室准则》,首开了政府对生物技术发展进行控制的先例。随后,在基因治疗进入临床研究前的1985年,美国NIH制订了针对体细胞基因治疗的指导准则《人类体细胞基因治疗的设计和呈批考虑要点》,是这一领域里第一个系统的成文规章。美国对基因治疗临床试验的监督由健康和人类服务部的食品与药品管理局和人体研究保护办公室两个法定机构负责。所有从事人体研究的研究者,无论是来自学术机构还是工业界,都必须遵循上述机构的监督管理。

2.英国

1989年,英国政府成立基因疗法伦理委员会,作为临床治疗的审批和监督机构。1993年成立基因治疗咨询委员会,对基因治疗临床方案的可接受性进行审查和管理,协调与其他相关机构的关系。

3.奥地利

奥地利基因治疗的管理要遵循基因技术法的有关规定。体细胞基因治疗只能在被批准的医院里由特定的医疗小组进行,并要得到相关政府机构和伦理委员会的同意。

4.德国

德国1984年由司法部和科研部召集医生、生物学家、哲学家、法学家、宗教代表组成了一个基因分析和基因治疗的研究小组,为政府的立法提供咨询报告,并基于报告提出了一系列相关的法律法规。德国1990年制定世界上第一部“基因技术法”,分七部分四十二节。

(二)我国临床基因治疗的立法建议

基因治疗对个体及人类生命的影响程度远远超过了传统医疗技术,其风险也是目前的医疗经验知识无法掌控的。同时,基因治疗还可能引发不少社会伦理问题。这些问题的解决离不开法律的支持。就本人观点而言,我国临床基因治疗的立法至少应包括以下内容:

1.治疗范畴的立法

首先要确定临床基因治疗的范畴,何种基因治疗可以在人体内进行等基本问题。最为典型的是生殖细胞基因治疗,它涉及平等问题和其他个人侵害问题,如优生主义、基因歧视等,各国对其一般都持反对态度。就我国目前而言,可以通过法律规定临床医学基因治疗的基本范畴,同时规定设立相关伦理委员会进行协助管制。

2.治疗方案审核的立法

除了涉及相应的社会伦理问题,基因治疗还存在高风险且费用昂贵,如何权衡“受益/风险”的比例也相当重要。我国可以指定或成立相关机构或部门,进行临床基因治疗方案的严格审核。

3.规范化治疗方面的立法

临床基因治疗,从方案的选择、实施到最后的疗效评估等,都应严格按照一套规范化的程序进行。美国的基因治疗临床研究伦理审查已制度化。美国食品和药物管理局(FoodandDrugAdministration,FDA)生物制品评估和研究中心(CBER)负责对基因治疗、细胞治疗的安全性和有效性的评价。美国国立卫生研究院下设的生物技术活动办公室(OBA)执行对基因治疗研究的监管。人体研究保护办公室侧重于对受试者的保护,而所有涉及人类受试者的临床试验都要接受地方伦理委员会审查。英国参与基因治疗监管和审查相关的政府部门包括医学和医疗产品管理局(MHPRA)、转基因作物(GMOs)科学咨询委员会、基因治疗咨询委员会(GTAC)、地方伦理委员会。

就我国而言,关于临床基因治疗规范化方面的立法,至少考虑以下几方面内容:首先,临床基因治疗资格的审查机制。基因治疗资格的获得必须通过严格审查,包括相关的治疗设施及人员配备是否达到必需的标准。其次,获得资格后的施行人必须严格按照标准的基因治疗方案进行治疗。现在可参照的是《人的体细胞治疗及基因治疗临床研究质控要点》以及《人基因治疗研究和制剂质量控制技术指导原则》这两份文件,之后可随着基因治疗的日趋成熟作相应修改补充或专门立法规定。

再者,应当成立或指定相关部门对临床基因治疗规范化的实施进行不间断的监督和管制,及时发现并处理基因治疗过程中的问题。同时,还应追踪患者的治疗效果,作相应的评估分析。最后,应当建立基因治疗数据库。数据库的数据应准确详实,并配有相应的对照、评估以及传播信息的保护机制。

4.侵权方面的立法

基因治疗的技术高难度性以及涉及相关社会伦理学问题等特点使得它在临床医学操作过程中更易发生医患矛盾。我国2010年7月开始施行的《侵权责任法》专设第七章规定医疗损害责任相关问题。基因治疗应用于临床医学,同样将涉及相关的侵权问题。

一是隐私权。由于基因治疗的特殊性,基因治疗过程中患者的隐私权保护尤为重要。《侵权责任法》第六十二条是患者的隐私权保护相关规定,临床基因治疗在这方面的立法可参照此法并结合自身特点作相应补充。二是知情同意书的签订。除了《侵权责任法》第五十五条关于患者知情权的相关规定外,基因治疗作为一种特殊治疗,其知情同意书中还应详细阐述基因治疗实施单位和个人的资格及经历、基因治疗的详细过程及疗效、可能产生的各种风险、治疗费用等内容。由于基因治疗的复杂和难以理解性,还应指定或成立相关部门,如基因治疗专家咨询委员会等,帮助患者及家属真正了解基因治疗和知情同意书的内容再做出是否签订的决定,真正维护患者及其家属的利益。临床基因治疗在这方面的法律规定应该进行全面的考量。三是规范化治疗。《侵权责任法》第五十八条第一款规定,违反法律、行政法规、规章以及其他有关诊疗规范的规定导致患者有损害,推定医疗机构有过错。基因治疗作为一种高难度、高风险的治疗方案,施行规范化的保守治疗将更加安全,因此应该制定相应的法规进行管制。

5.对治疗方法本身保护的立法

基因治疗自身能否依法得到保护,尤其是能否通过被授予专利权得到保护,一直是全球争论的焦点。基于人道主义的考虑以及疾病治疗方法因人而异缺乏重复性的考虑,大多数国家对疾病治疗方法不予以专利保护。基因治疗属于疾病治疗的方法,所以目前大多数国家都同样不予以专利保护。《欧洲专利公约》(EuropeanPatentConvention,EPC)对授予专利的要求是新颖性、实用性以及创造性,其中第52(4)条指出,通过外科手术等治疗和诊断人类或动物疾病的方法不符合其工业化实用性的要求,不应被授予专利。基因治疗作为一种疾病治疗方法,在欧洲同样不被授予专利保护。此外,其真正目的还在于保护公共利益,使公众避免花费昂贵的医疗服务费用。然而,并不是所有基因治疗相关的发明都被EPC排斥在专利保护范围之外。EPC为用于基因治疗方法的产品,特别是物质或其化学成分提供专利权保护,这些产品的新颖性可参照EPC第54(5)条规定确定。即使这些物质或化学成分以前就被人知晓,但只要作为一种治疗、手术或者诊断的方法第一次被发现,仍然可以被授予专利。

例如,在ADA-SCID基因治疗中,导入含有缺陷基因正确拷贝数的病毒颗粒到体内的治疗方法并不能被授予专利,但治疗过程中用的这种遗传学已发生改变的病毒可以被授予专利,这个病毒将被授予治疗ADA-SCID医学使用的专利保护,即使它之前已被授予别的非医学使用专利保护。专利法对于技术发展的推动作用不容小觑,生物技术也不例外。作为这个领域的领先者,美国和欧盟都不否认这个观点。根据美国专利法的规定,疾病治疗的方法包括基因治疗,是可以被授予专利保护的。这样势必促进本土对基因治疗的深入研究,最终在这一领域处于垄断地位。关于这一点,对基因治疗专利化保护限制的欧盟也已日益意识到来自美国的竞争压力,并且意识到自身的法律规定已经限制了本土在这一领域的发展,现已采取相关措施逐渐扩大对基因治疗的保护范围。

我国专利法第二十五条明确规定,对“疾病的诊断和治疗方法”不授予专利权。因此,我国对基因治疗本身不应给予专利保护。然而,用于基因治疗的药物或器械等产品,则应该按照现行《专利法实施细则》等法律授予专利保护,以维护发明者的利益和刺激我国基因治疗的研究,从而促进我国基因治疗技术水平的发展。

四、结语

基因治疗篇5

原发性肝癌(Primary hepatic carcinoma,PHC)是常见的恶性肿瘤之一。目前对PHC主要治疗方法有手术治疗、放疗、化疗以及综合治疗等,然而治疗效果并不理想。随着分子生物学和免疫学技术的发展,基因治疗技术在肿瘤的治疗中具有广阔的前景。基因治疗的方式有两类,一类为基因矫正和置换;另一类为基因增补,不去除异常基因,而是通过外源基因的非定点整合,从而补偿缺陷基因的功能,达到治疗目的。本文就原发性肝癌的基因治疗进展综述如下。

1反义基因治疗

肝癌的发生、发展过程中许多癌基因及生长因子的基因产物大量表达,应用反义核酸在转录水平和翻译水平阻断某些基因的异常表达,以期阻断癌细胞内的异常信号传导,使癌细胞进入正常分化轨道或引起细胞凋亡,从而抑制肿瘤的生长。反义基因包括反义RNA、反义DNA和核酶3类。根据碱基互补的原理,利用与目标基因特定序列互补的短链核苷酸片段来封闭目标基因表达,或利用核酶与相应的mRNA结合使其降解,均可达到基因治疗的目的。Wang等[1]利用AFP反义寡核苷酸治疗体外和裸鼠的SMMC7721肝癌模型取得了明显的抗癌作用,减少了AFP的表达,抑制SMMC7721细胞的增生。有研究显示[2],引用反义胰岛素养生长因子(Insulingrowth factor I,IGFI) 寡核苷酸转染人肝癌细胞,发现肝癌细胞的凋亡阳性指数明显增加,并且被转染的癌细胞的CEA和AFP的分泌下降,表明反义IGFI寡核苷酸可以抑制肝癌细胞的增殖、促进分化并诱导肿瘤细胞的凋亡。

2自杀基因治疗

某些病毒、细菌等原核生物含有一类基因,其编码的酶能将原来无毒的药物前体转化为具有细胞毒性的代谢物而杀伤宿主细胞,这类基因称为“自杀基因”。这种特有的转换酶基因-自杀基因导入体内后,利用其产生的酶将无毒或低毒的药物前体转成细胞毒性代谢产物,从而杀死肿瘤细胞。近年来有关此类研究显示出良好的应用前景。目前常用针对肝癌基因治疗的有单纯病毒Ⅰ型胸苷嘧啶激酶/戊环鸟苷系(HSVTK/GCV) 和胞嘧啶脱氨酶/5氟胞嘧啶(CD/5Fc)等系统。有研究表明[3],将“自杀基因”单纯疱疹病毒胸腺嘧啶激酶(Herpes Simplex Virus Thymidine Kinease,HSVTK)转染肿瘤组织,则该细胞的HSVTK将前体药Gancyclovir(GCV)转化为对分裂细胞有杀伤作用的代谢产物,特异性杀伤肿瘤细胞,对肝细胞肝癌在体外有一定的疗效。Won等[4]通过单纯疱疹病毒将AFP反转剪接靶RNA构成酶导入肝癌细胞,取代HCC高效表达AFP的RNA残基,结果明显延缓肿瘤细胞生长并降低了细胞中表达AFP的RNA水平。

3免疫基因治疗

免疫基因治疗通过基因重组技术增强机体的抗肿瘤免疫功能而达到治疗肿瘤的目的。目前有基因疫苗免疫治疗、免疫刺激性因子免疫治疗、共刺激分子免疫治疗、活化的淋巴细胞进行过继免疫治疗、DC为基础的免疫治疗。基因疫苗指的是DNA疫苗,即将编码外源性抗原的基因插入到含真核表达系统的质粒上,然后将质粒直接导入人或动物体内,让其在宿主细胞中表达抗原蛋白,诱导机体产生免疫应答。DC是体内最强专职抗原递呈细胞,能有效刺激静息的细胞,诱发初次免疫应答,还具有发动和调节抗肿瘤免疫反应的特性。薛刚等[5]应用IFNγ修饰的DC刺激T淋巴细胞,发现IFNγDC可促进T细胞增殖,并诱导T细胞向Th1分化。IFNγ的修饰可明显增强肝癌细胞抗原负载的DC所活化的T细胞对肝癌细胞的杀伤作用。由于IFNγ的修饰能促进DC成熟,增强DC促进T淋巴细胞增殖的作用,诱导细胞免疫,增强T细胞的细胞毒作用,使T细胞能有效地杀伤肿瘤细胞,将VEGFR和Tie 基因共同转染DC,不仅活化了特异性CTL,还可以阻止肿瘤新生血管生成,从而将肿瘤免疫治疗和抗肿瘤新生血管生成治疗有效结合起来[6]。

4抑癌基因治疗

到目前为止发现的抑癌基因有p53,转甲状腺基因及其他抗癌基因和Nras,Cmyc,Cest2,IGFⅡR以及CSF1等,在所有的抑癌基因中p53基因的突变率较高,它的失活会阻止细胞进入凋亡,从而使之处于持续分裂状态而增加突变及转化的概率。通过恢复或添加肿瘤细胞中失活或缺乏的抑癌基因,恢复抑癌基因的功能,从而抑制肿瘤的生长和转移,常用野生型p53、p16 等。p53基因的突变或者失活不仅使细胞本身周期失调具有致瘤性,并且可以影响细胞对其他凋亡信号如TGF的感受性下降。穆红等[7]使用p53cDNA的真核表达质粒p53pcDNA3对人源性肝癌细胞系HepG2进行转染,采用RNA原位杂交的方法证明了外源p53cDNA在HepG2p53细胞中的转染和转录,成功导入的p53cDNA可诱导HepG2细胞发生凋亡。p16基因也为抑癌基因,原发性肝癌中p16基因也常表现失活,p16基因能阻抑细胞生长于G1S期,但不诱发凋亡。p16启动子甲基化后,肝癌发生概率明显提高,尤其对于HBV感染者。

5抗血管生成基因治疗

肿瘤血管生成是肿瘤生长转移的关键步骤,是促血管生成因子和抑制因子作用失衡的结果。肿瘤血管生成是由肿瘤细胞和肿瘤浸润炎症细胞,如巨噬细胞或肥大细胞产生的促血管形成因子所介导的。恶性肿瘤的生长和转移依赖于新生血管的形成,为了不断地获得氧和养料,肿瘤细胞就要不断的分泌促血管形成因子,不少细胞因子与肿瘤血管形成密切相关,因此,抑制肿瘤血管形成可以导致肝癌细胞衰退。肿瘤血管生成中最主要的是血管内皮细胞生长因子(VEGF)。有试验表明,用脂质体法转然反义RNA对抗血管内皮生长因子,能够抑制裸鼠的种植性肝癌的生长[8]。

6RNA干扰技术的应用

RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术,也称为基因沉寂疗法,是利用双链RNA(doublestranded RNA,dsRNA)诱发对宿主细胞特异性RNA转录的抑制,从抑制特异的基因表达的方法。利用 RNAi技术可同时阻断多个癌基因的转录表达,从而有效抑制肿瘤的生长,达到治疗肿瘤的目的。体外RNA干扰技术的主要特点在于其能利用细胞本身的成分,使外源重组干扰片断能持续转录,同时能以一种类似酶促方式对目标mRNA进行切割,从而形成高效、稳定而持久的干扰效应。尿激酶型纤溶酶原激活剂(uPA)是一种在肝癌细胞中高表达的蛋白,参与机体的多种生理和病理过程,其表达水平与患者的生存呈负相关。李华等[9]构建针对人端粒酶逆转录酶(hTERT)基因siRNA真核表达载体pLXSNEGFPU6siTERT,以hTERT siRNA逆转录病毒为表达载体,感染HepG2细胞24、48、72 h后,端粒酶活性分别下降了23.84%、58.03%和85.01%( P<0.05),感染后24h细胞凋亡29.05%,肝癌细胞生长受到抑制,并存在一定量效和时效关系。除了上述介绍的六种比较经典的基因治疗方法外,近年又出现了一些新的基因治疗方法。有专家设想利用超声/微气泡介导目的基因进入靶组织的靶胞内[1011],可以达到靶向性、可控性转导基因治疗的目的,有望成为有实用价值的临床基因治疗技术。不同的基因治疗策略联合应用可相互协同,常采用免疫基因和自杀基因的联合治疗[12],在增强机体抗肿瘤免疫能力同时直接杀伤肿瘤细胞,达到根治肿瘤的目的。

7展望

目前肝癌的基因治疗策略已有很大发展,具有广阔的应用前景,而早期临床证据和临床实验表明,基因作为一种药物有重要的地位,将来的发展方向主要集中在下列几方面:①寻找转染效率高、基因容量高、毒性小的基因治疗载体。近年来,利用超声对比剂微泡作为基因载体并用超声技术处理,提高转染率已取得成功[1315];②开发基因,实现可调控的基因转染系统,以期提高在肝癌组织中的表达阳性率,进行更加精确的基因治疗;③设计更具靶向性和安全性的基因转运系统,寻找肝癌特异转录调控元件,从而使外源基因能够持续、稳定和特异表达,真正实现肝癌的基因治疗从动物实验转向临床应用,将是肝癌基因治疗的主要研究方向。尽管还存在很多需要解决的问题,但随着分子生物学及相关学科的发展,我们相信肝癌的基因治疗终将会广泛地应用于临床。

参考文献

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[2] 王季,乔世峰.反义IGFI寡核苷酸转染抑制人肝癌细胞生长的实验观察[J].中国肿瘤临床,2005,32(2):115-116.

[3] Qiao J,Doubrovin M,Sauter BV,et al.Tumorspecific transcriptional targeting of suicide gene therapy[J].Gene Ther,2002,9(3):168-175.

[4] Won YS,Lee SW.Targeted retardation of hepatocarcinoma cells by specific replacement of alphafetoprotein RNA[J].J Biotechnol,2007,129(4):614-619.

[5] 薛刚, 程莹, 曹永宽,等.IFNγ基因修饰的树突状细胞在肝癌免疫治疗中的应用[J].世界华人消化杂志,2008,16(25):2820-2825.

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[9] 李华,王欣璐,杨扬,等.RNAi靶向人端粒酶逆转录酶对人肝癌细胞的生长抑制作用[J].南方医科大学学报,2008,28(8):1323-1326.

[10] 罗渝昆,张东山,马爱敏,等.超声微气泡介导cy5ODN 转染大鼠肾的研究[J].中华超声影像学杂志,2007,16(6):527-529.

[11] 黄嘉凌,刘燕艳,方壮伟,等.HSVTK/CD基因联合IL12基因体内治疗肝癌[J].肿瘤,2004,24(5):467-469.

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基因治疗篇6

1 二次感染

1.1 口腔中微生物对根管的二次感染可导致细菌再次进入已完成预备的根管中,从而增加根管治疗失败的风险。也就是说在根管治疗中,根管治疗区域及周围均应处于无菌环境中,这时候,橡皮障的使用就显的尤为重要了。橡皮障的应用既可有效避免唾液和细菌对根管二次污染,也可以防止浸吞器械和冲洗液进入胃肠道。但由于收费标准及操作的繁琐性,现在基层医院应用橡皮障的很少。另外在操作过程当中,手术器械例如根管锉、扩大针、拔髓针等不能严格做到一患者一消毒,反复利用,造成工作感染和交叉感染的机率大大增加。

1.2 根管微渗漏 [1]近年来,微渗漏做为根管治疗失败的一个重要原因,已经逐渐被广大临床工作者所重视,尤其在基层医院中更为严重。微渗漏的发生主要集中在冠渗漏方面,基层医院中全冠修复体主要还是NP铸造冠,这和患者经济水平及认识程度是密不可分的。NP金属冠与龈缘及冠部封闭不良时,细菌及其毒素可经冠方进入髓腔,再沿根充材料渗漏进入根尖周组织,导致治疗失败。同样,根管治疗后全冠修复率不高,使根管治疗的失败率大大提高。我们所在基层医院临床上经常可以看到牙折、冠部充填物缺损或脱落,使充填根管直接暴露于口腔环境中,口腔中唾液或微生物再次污染根管造成冠向渗漏。

2 根管系统的复杂性

我们所接触的根管内的解剖结构比我们所直接观察到的要复杂的多。根管内的侧副根管、侧支根管、弯曲根管无不给我们根管治疗造成了很大困难。例如:MB2[2](Second mesiobuceal cannl)上颌第一磨牙存在近中舌根管的比例较高,用肉眼发现率仅为16.4%,而在根管口通常会有牙本质突覆盖,根管上段常向规则弯曲,有时会形成急弯,使器械难于进入根尖。C型根管[3]:C型根管系统最主要的解剖学特征是存在一个连接近远中根管的峡区,该峡区很不规则,连续或断开,峡区的存在使整个根管口的形态显现1800弧形带状外观。C型根管系统以下颌第2磨牙多见。

以上根管系统在进行根管治疗时,需采用显微根管治疗技术,利用手术显微镜、超声器械。由于造价昂贵、收费标准高,这在基层医院中很难得以开展。

综上所述,目前基层医院对根管治疗的重要性及其失败原因已取得足够的认识,仍然存在许多难以解决的问题。但是根管治疗术是目前治疗牙髓病及根尖周病首选方法,我们必须严格掌握。随着我国农村经济的不断发展,广大农村患者对口腔疾病重视程度的提高,在基层医院根管治疗手段会不断改进,失败率也会越来越低。

参考广献

[1]梁景平,我国根管治疗的现代分析。中华口腔医学杂志,2010,45(7):387。

基因治疗篇7

用于传递药物的磁性纳米粒子直径通常为5-20nm,这些晶体一般是铁的,最常见的是磁铁或磁赤铁。有几种方法合成这些晶体,最常用的是共沉淀Fe(III)和Fe(II)。磁性纳米粒子与被传递的基因和药物混合封装以促进细胞吸收。用于磁性纳米技术的有聚合物、病毒和非病毒,此外,还有形成这些复合物的输水相互作用和静电作用。由于要靶向体内,被处理的纳米复合物通过静脉注射、动脉注射或腹腔内注射,用一个外部磁场(通常用一个小的稀土磁体)附近的目标区域以创造一个局部磁场。随着药物在血液中流动,磁场对带药的磁性纳米粒子产生作用,驱动它们分布到目标组织中。与其它传递方法相比,磁性纳米粒子对药物的传递有许多优势,它显示出了外部磁场的反应,相对安全,用途更广。磁性纳米粒子被批准应用于临床作为磁共振成像的造影剂已有十多年了,因此,是一种能根据病人安全性来被更好理解的纳米技术。此外,磁性纳米粒子与现有药物具有广泛的兼容性,能被用于有效传递各种各样的治疗药物。

2使用磁性纳米粒子的体内基因靶向传递

磁性靶向传递技术是1978年被首次提出来的,这种方法类似于药物传递,对治疗基因的传递有着巨大的潜力,尽管该技术的应用必须适应核酸分子的大小和电荷数。有趣的是,磁性传递为解决当前基因治疗中的有效传递问题提供了很大的可能性。例如,将磁性纳米粒子与基因载体混合,治疗基因通过外部磁场被选择性地输送到肿瘤部位,增加了治疗基因的浓度,同时也减少了治疗基因在身体其它部位的停留。

2.1局部给药系统临床试验中肿瘤靶向给药一直是在肿瘤内或肿瘤附近注射给药,磁转染在肿瘤局部给药中有两个可能的优势:第一、它能增加注射部位细胞对药物的吸收和滞留;Bhattarai等人通过直接在空肠和气管内注射的方法向体内传递经过修饰的腺病毒载体表达结合了磁性纳米粒子的LacZ基因,发现在磁性组中的肺部和空肠内β-半乳糖苷酶的活性明显高于对照组。这表明在外部磁场下基因的滞留和表达都有所增强。虽然这种方法可能不适用于非侵入性肿瘤的治疗,但也显示了磁转染有提高注射基因在肿瘤内的滞留效果的可能。在局部传递中磁转染的另一个优势就是对肿瘤的穿透性。目前的传递方法不能有效的将治疗基因传递到肿瘤块的所有区域,尤其是低氧中心,部分是由于许多肿瘤内部有复杂的脉管系统。另外,这被认为是一个进步,考虑到耐药性的问题。已证明磁转染粒子的局部传递能增加靶组织内的基因积累和基因对肿瘤内较小动脉的穿透力。Krotz等人采用靶向提睾肌的股动脉注射带有荧光标记的寡聚脱氧核苷酸后发现磁性组的荧光强度增加,此外,在较小动脉内有很强的荧光。较小动脉内的荧光增强显示磁靶向能增加基因和药物的组织渗透性,说明了这种方法可能会增加经血液传递给肿瘤组织的基因和药物的渗透力。

2.2全身给药系统全身给药系统是研发新的传递技术的最终目标,因为它能被广泛的应用于各种临床适应症,也方便治疗。此外,小鼠的人类肿瘤移植模型提供了一种在活体内测试靶向给药以及在外部控制磁转染的简单方法。尽管人类移植肿瘤能提供宝贵的信息,便于深入了解全身给药系统的效果,但是这些模型可能大大低估了在病人体内靶向给药的复杂性。迄今,已被验证的磁转染作为活体内癌症治疗最有前途的应用是在人类肿瘤移植的小鼠模型中。用磁性纳米粒子-脂质体复合物传递荧光素酶质粒,Namiki等人发现外部有磁铁并经过纳米粒子处理的动物组有很强的荧光素酶活性,传递相同剂量基因的其他的对照组却没有明显的表达。这个结果在肿瘤组织匀浆中的二次试验得到证实,那个实验是用siRNA干扰磁性组中的EGF受体,而在非磁性组中没用siRNA。与有外部磁铁靶向的控制组相比,对照组中肿瘤块EGF受体的siRNA传递减少了50%。还有一项研究也显示了不同的纳米复合物组分与疗效之间的差异。相比于之前使用的磁性复合物,新配方在非目标器官中siRNA的积累量减少10倍,提出增加配方的选择性可以提高对器官的靶向性。这可能是由于新配方的尺寸较小的缘故。总之,这些结果都是磁转染具有明确疗效强有力的证据,除了用传递报告基因来证实外。单核细胞由于其具有与肿瘤细胞天然的亲和力,也被用来作为癌症治疗的基因载体。一种方法是先将单核细胞在体外转染,再经过血液注射将治疗基因传递到肿瘤组织。这种方法虽然避免了非内源性载体引起的组织毒性,但问题一直是没有靶向足够数目的肿瘤细胞。Muthana等人最新的研究检查了传递磁性纳米粒子基因的单核细胞在肿瘤组织中的生长能力。作者发现磁性组中16.9±4.2%的肿瘤细胞表达GFP,而在非磁性组中肿瘤细胞GFP的表达大量增加,增量超过4.9±3.5%。没有数据显示这是否会导致单核细胞在肝脏中的减少,这项研究也没有显示任何治疗效果,它传递的是一个标志基因,它证明了磁性纳米粒子能被用于改善细胞作为基因载体的功能。

3小结与展望

基因治疗篇8

贾伟平:中国人2型糖尿病易感基因的发现,将会对糖尿病患者尤其是糖尿病高危人群的早期筛查、早期干预产生重要影响,将为延缓疾病的发生、发展发挥重要作用。所谓糖尿病高危人群,是指有糖尿病家族史者,即祖父母、外祖父母、父母中的任何一方有糖尿病患病史的人,这些高危人群患糖尿病概率比无家族史者高2倍以上。虽然我们已经发现很多易感基因影响了中国人2型糖尿病发生的风险,但是,2型糖尿病的遗传机制还没有被全部发现,仅用目前发现的易感基因来对疾病进行预测还不够,相信随着研究的深入开展,遗传学研究的发现会最终应用于临床。

大众医学:存在易感基因是否需要治疗?若干年后,人们谈及糖尿病时,会不会出现以下两种情况:有的人找医生治已经发生的糖尿病,有的人找医生治还未发生的糖尿病?目前,国际糖尿病研究领域在糖尿病早预防,早治疗方面还有哪些重大研究?

贾伟平:每个人的基因是与生俱来的,无法改变,一个人如果携带了较多的糖尿病风险基因,就属于糖尿病高危人群。在未来,随着对糖尿病发病机制的深入认识,我们能够很早地发现这些高危人群,可以在糖尿病尚未发生时进行干预,减少或延缓疾病的发生。目前,国际知名的糖尿病预防研究如“糖尿病预防计划”(Diabetes Prevention Program),主要关注的是糖尿病前期人群,包括糖调节受损或空腹血糖受损者,对他们进行干预,预防疾病的发生,目前还未见对携带风险基因较多的个体进行干预的研究报道。

大众医学:如果糖尿病患者存在易感基因,这种基因能预测其病程进展吗?已经发生了糖尿病,早期治疗对长期改善生命质量有何意义?

基因治疗篇9

理想的病毒载体能同时提供高效的基因转移、长期稳定的基因表达及生物安全性。近来,一些研究者把目光投向了以Ⅰ型为人免疫缺损病毒(HIV-1)为代表的慢病毒。研究表明[1-5],以HIV-1为基础构建的这类慢病毒载体具有可感染非分裂细胞、目的基因整合至靶细胞基因组长期表达、免疫反应小等优点,适于体内基因治疗,因此有望成为理想的基因转移载体。本文即对该类载体的研究进展做一简介。

1 HIV-1基因组的基本结构[6]

HIV-1 DNA前病毒的主要结构基因及其排列形式与其它逆转录病毒相同,均为5′LTR-gag-pro-pol-env-3′LTR。其中gag基因编码病毒的核心蛋白,pol基因编码病毒复制所需的酶类,env基因编码病毒的包膜糖蛋白,pro基因则编码切割蛋白前体所需的蛋白酶。与其它逆转录病毒不同的是,HIV-1基因组尚有较多调节基因,其中属于HIV-1基因复制所必需的tat基因和rev基因,分别编码两个反式激活因子Tat蛋白和Rev蛋白,前者在HIV-1基因组复制和转录延伸过程中发挥重要作用,后者则可促使HIV-1基因的表达由早期向晚期转化。非HIV-1复制所必需的调节基因有nef、vif、vpr和vpu。这些基因的编码产物都有各自的功能,有些尚未完全阐明,在此不一一赘述。

2 构建HIV-1载体系统的基本原理[7]

HIV-1载体系统由两部分组成,即包装成分和载体成分。包装成分由HIV-1基因组去除了包装、逆转录和整合所需的顺式作用序列而构建,能够反式提供产生病毒颗粒所必需的蛋白;载体成分则与包装成分互补,即含有包装、逆转录和整合所需的HIV顺式作用序列,同时具有异源启动子控制下的多克隆位点及在此位点插入的目的基因。为降低两种成分同源重组恢复成野生型病毒的可能,需尽量减少二者的同源性,如将包装成分上5′LTR换成巨细胞病毒(CMV)立即早期启动子、3′LTR换成SV40 polyA等。包装成分通常被分开构建到两个质粒上,一个质粒表达Gag和Pol蛋白,另一个质粒表达Env蛋白,其目的也是降低恢复成野生型病毒的可能。图1所示为Trono等建立的HIV-1载体系统中的一种[1]。将包装成分与载体成分的3个质粒共转染细胞(如人肾293T细胞),即可在细胞上清中收获只有一次性感染能力而无复制能力的、携带目的基因的HIV-1载体颗粒。

3 HIV-1载体系统的改进

近年来,已有多个实验室建立了复制缺陷的HIV-1载体系统,用于不同目的的研究,如分析病毒的感染力[8]、筛选抗病毒药物[9]、评价Env糖蛋白的不同区域在介导病毒进入细胞中的作用[10]等。而目前对于以基因治疗为目的的HIV-1载体系统,研究的焦点集中在如何扩大其嗜性范围、确保其安全性及提供其滴度和转导能力上。1996年以来,Trono领导的课题组发表了一系列令人鼓舞的研究结果[1~3],主要包括以下几方面的改进。

3.1 包膜蛋白

最初的HIV-1载体颗粒,均由其本身的包膜蛋白Env所包裹,仅对CD4+的细胞具有亲嗜性。1996年,Trono课题组的Naldini等[1]设计的HIV-1载体系统(见图1)采用表达水疱性口炎病毒(VSV)糖蛋白G的质粒和双嗜性小鼠白血病病毒(MLV)包膜蛋白Env的质粒,分别取代表达HIV本身包膜蛋白Env的质粒,使HIV-1载体颗粒包上了VSV或双嗜性MLV的 包膜。这样做的结果至少具有三个方面的积极意义:①包膜的更换进一步降低了HIV-1载体恢复成野生型病毒的可能;②使HIV载体感染宿主的范围不再仅限于CD4+细胞,而扩大到几乎能感染所有组织来源的细胞;③VSV的包膜赋予HIV载体颗粒高度的稳定性,使其能够通过超速离心而浓缩,达到高滴度。Naldini等已使HIV-1载体滴度由105转录单位(TU)/ml达到108TU/ml。这样的改进无疑是HIV载体系统走向应用而迈出的一大步。

3.2 包装成分

包装成分的构建应在不影响重组病毒的装配和感染力的前提下,尽可能地减少无关的HIV-1蛋白的表达,为野生型病毒的恢复设置障碍。Naldini等[1,2]在构建包装质粒pCMVΔ R9和pCMV Δ R8.2时,分别在env基因阅读框架前插入了多个终止密码子或删除了env基因中1.4kp的序列,代之以终止密码子,以阻止env基因的表达。在此基础上,Zufferey等[3]将包装包装质粒上表达调节蛋白Nef、Vif、Vpr和Vpu的4个基因分别删除或联合删除,结果发现它们对于产生HIV-1载体颗粒是非必需的,即使完全删除,得到的载体颗粒仍具备转导非分裂细胞的能力。这4个调节蛋白或已被证实、或被高度怀疑是构成HIV毒性的因素[11,12],将其删除、加上包膜蛋白的替换,可使制备HIV载体过程中产生野生型病毒的可能必微乎其微。

3.3 载体质粒

载体质粒上HIV-1的顺式序列通常包括两端的LTR、剪切位点及包装信号Ψ等。此外,研究表明[7],gag基因5′端的序列可提高载体RNA的包装效率;Rev蛋白需要与Rev反应元件(RRE)相作用,将未剪切的载体转录产物从细胞核转运到胞浆。因此,Naldini等[1~3]在载体上保留了gag基因5′端350bp的序列及位于env序列中的RRE,提高了产生载体颗粒的能力。对于载体上需含有多少顺式作用序列为最佳,目前尚不完全靖楚。

4 HIV-1载体介导基因转移的体内外实验

迄今,Trono课题组构建的HIV-1载体系统已在体外转导过人子宫颈癌细胞(HeLa)、鼠成纤维细胞(208F)、原代培养的人巨噬细胞、人呼吸道上皮细胞等,结果表明[1-5],HIV-1载体无论对分裂细胞还是非分裂细胞均能转导,但对非分裂细胞的转导效率与细胞所停止的周期有关。HIV-1载体对G0期细胞的转导效率不如对静止于G1/S或G2期的效率高,停止于G0期的时间越长,这种差别越大。这可能是由于某些G0期细胞内脱氧核苷酸浓度低、影响了反转录步骤,造成报告基因未表达所致的表观现象。实际上,HIV-1载体有的已进入到G0期的靶细胞内,建立了转录中间体。一旦这类细胞进入细胞周期,载体所携带的基因就会表达。

在动物体内实验中,Naldini等[1]将HIV载体注射成年大鼠脑组织,30天后取脑组织,未观察到病理变化,免疫组化显示报告基因能够在终末分化的神经元中表达,证明HIV载体对体内基因转移是有效的。此后,他们将重组病毒在转导前用dNTP和多胺处理,以增加病毒内逆转录反应,可使对大鼠神经元的转录数率提高2倍,报告基因可表达3个月以上[2]。Miyoshi等[4]将携带绿色荧光蛋白(GFP)基因的HIV载体注射大鼠眼球,GFP能在感光细胞和视网膜色素细胞中表达,如果以视紫质启动子控制GFP,则可在感光细胞中特异地高表达。

对于HIV-1载体进入非分裂细胞后的表达是否全部由整合形式产生,目前尚有不同意见。Naldini等[2]将包装质粒中的整合酶基因突变,如此而产生的HIV载体不能在非分裂细胞中表达,因此认为HIV载体的表达全部由整合形式产生;而Goldman等[5]却在转导细胞中测到了HIV载体前病毒的非整合形式,认为不能排除两种形式同时存在的可能。

在用HIV-1载体已经进行的所有体内外实验中[1~5],未出现过有复制力的HIV,说明其安全性是有保证的。

5 HIV载体的基因治疗中的应用前景

5.1 获得性免疫缺陷综合征(AIDS)的基因治疗[7,13]

目前对于AIDS的基因治 疗方案,基本上是以逆转录病毒载体介导的方式,将抗病毒基因体外导入CD4+T淋巴细胞或CD34+的造血祖细胞,再回输体内。常用的抗病毒基因包括自杀基因、反义RNA、核酶、RNA诱饵的相应DNA序列以及调节蛋白或结构蛋白的突变体基因等。由于这些治疗基因不能到达巨噬细胞和多能干细胞,困此难以重建免疫;此外,体外操作费用昂贵,不适于大规模应用。

HIV-1载体的研究为AIDS的基因治疗带来了新的希望,它可能具有以下优势:第一,利用HIV-1本身包膜蛋白Env包裹的载体颗粒可以将抗病毒基因直接运抵CD4+T淋巴细胞和巨噬细胞,适于直接的体内治疗,而包被了VSV包膜的载体颗粒又能感染多能干细胞,有利于免疫重建;第二,患者体内的野生型HIV-1可将携带抗病毒基因的载体拯救出来,使载体扩增并扩散到周围更多的细胞中发挥抗病毒作用;第三,如果将抗病毒基因置于HIV-1本身的长末端重复序列(LTR)控制之下转导细胞,则只有当HIV-1感染该细胞时,Tat蛋白反式激活LTR中的TAR元件,抗病毒基因才会表达,使基因表达具有了靶向性。

5.2 神经系统疾病的基因治疗[1,2,14]

Lesch-Nyhan综合征是一种遗传性的代谢性脑病,由编码次黄嘌呤核糖转移酶(HPRT)的基因缺陷所引起;帕金森氏病是一种退行性脑病,由于产生多巴的神经元退化,导致大脑纹状体内多巴胺水平降低,临床上给患者注射左旋多巴可改善症状,但长期注射及药物的副作用令患者难以承受。较为理想的方式是在脑内持续表达酪氨酸羟化酶(TH),使其催化酪氨酸转变为为左旋多巴;Alzheimer氏病也是一种多因素引起的退行性脑病,造成大脑皮质和海马回神经元萎缩,通常采用神经营养因子防止神经元退化。由于HIV-1载体能够体内转导神经元并建立长期稳定的表达,因此对于以上疾病的基因治疗非常具有吸引力。可以设想,分别将编码HPRT、TH或神经营养因子的基因通过HIV-1载体介导,体内注射至神经元,有可能对上述疾病产生良好效果。

5.3 血液系统疾病的基因治疗[15]

造血干细胞一直被认为是对血液系统恶性肿瘤或其它疾病(如地中海贫血、镰刀性红细胞贫血、血友病等)进行基因治疗的理想靶细胞,但由于缺乏使目的基因在造血干细胞稳定表达的方法,这方面的研究进展不明显。尽管小鼠逆转录病毒载体能够转导经细胞因子刺激后进入细胞周期的造血干细胞,但经此处理的干细胞性质可能会发生改变。HIV载体则可通过直接转导静止的干细胞避免这类问题。将多药耐药(MDR)基因导入造血干细胞,可使其耐受大剂量化疗,可能成为治疗白血病和其它恶性肿瘤的有效途径;将正常珠蛋白基因或凝血因子Ⅷ、Ⅸ分别导入造血干细胞,有望对地中海贫血、镰刀性红细胞贫血和血友病产生疗效。

5.4 其它

囊性纤维化(CF)是由于缺损囊性纤维性穿膜传导调节蛋白(CFTR)而引起的一种人类遗传病,其特点是粘液腺功能不足,粘液中含有异常糖蛋白,因而粘液的粘度不正常而影响呼吸道上皮和消化道上皮,引起慢性感染,直至死亡[16]。针对CF的基因治疗研究已进行了多年,试用过各种载体,效果不甚理想。最近,Goldman等[5]用HIV-1载体进行了尝试,动物实验表明,导入CFTR基因后CF缺陷可被纠正。但他们同时也发现,HIV-1载体转导增殖中的呼吸道上皮细胞效果较好,而对完全分化的上皮细胞则效率很低。目前尚不完全清楚转导受限的机制,有待进一步研究。

色素性视网膜炎是一种遗传性的进行性视网膜退变,症状包括视野进行性减小、夜盲、视网膜色素沉着等。研究发现,将视杆细胞cGMP磷酸二酯酶γ亚单位基因导入感光细胞有可能纠正视网膜退变,但导入时机以及导入多少感光细胞才能保持视觉功能尚不清楚。由于成熟的视网膜细胞绝大部分为终末分化细胞,因此HIV-1载体为视网膜病变的研究与治疗带来了希望[4]。

6 存在问题

尽管HIV-1载体的研究有了很大进展,但距离临床应用还有很长的路要走。首先,重组病毒的滴度还不够高,除Naldini等报道的结果外,其余均在101TU/ml~103TU/ml之间,难以达到体内应用的需要;其次,由于HIV复杂的生物学性质,要像目前常用的小鼠逆转录病毒载体那样建立稳定的HIV载体包装细胞十分困 难,已建立的包装细胞[17,18]均不理想。据报道,Vpr是一种使细胞进入静止期的强诱导剂[19,20],也是建立包装细胞的主要障碍之一。如果确如前文所述,包装质粒中的vpr基因并非必需、去除后不影响载体的转导能力,则建立稳定的包装细胞是大有希望的。

在保证HIV-1载体的安全性上,迄今已做了种种努力,要产生有复制力的HIV,必须在不同的质粒上发生多次非同源重组事件。即使如此,一旦用于人体试验,仍然不能打消人们对感染有复制力的HIV-1的顾虑。更为谨慎的做法是,以非人类的慢病毒为基础构建载体,如猴免疫缺损病毒(SIV)、猪和牛免疫缺损病毒(FIV和BIV)、马传染性贫血病病毒等,而目前这些工作尚属空白。

(本文承蒙侯云德院士审阅,特此致谢)

参 考 文 献

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5 Goldman M J, Lee P S, Yang J S, et al. Lentiviral vectors for gene therapy of cystic fibrosis. Hum Gene Thera, 1997, 8:2261-2268.

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基因治疗篇10

基因治疗是80年展起来的人类医学分子遗传学中的新领域。发展非常迅速,起初仅用于单基因遗传病的治疗性研究方面,随着对恶性肿瘤的研究在分子水平上取得突破性进展,恶性肿瘤的基因治疗已成为当前研究的热点。 p53基因是至今发现与人类肿瘤相关性最高的基因,约50%的人类恶性肿瘤中都存在 p53基因的异常。因此在基因治疗的研究中 p53基因的地位十分突出。

1. p53基因与肿瘤的关系

p53基因位于人的17号染色体短臂1区3带1亚带(17P13.1),全长约20kb。由11个外显子和10个内含子组 p53mRNA长2.8kb,表达产物 p53蛋白是一种磷酸化核蛋白,由393个氨基酸残基组成,分子量为53KD。 p53蛋白在体内以四聚体形式存在,半衰期为20分钟~30分钟,氨基端有一个酸性区域,羧基端含有3个核定位信号,与 p53在细胞核内的积聚有关。野生型 p53是细胞生长的“临控器”,它的主要功能为:①调节细胞生长周期,使细胞停滞在 g1期;②参与 dNA损伤修复;③参与诱导细胞凋亡。

野生型 p53调节细胞周期的作用主要通过两个途径实现。一个途径为野生型 p53与细胞核内特异的 dNA部位结合,结合后通过氨基端的酸性激活区激活邻近基因的启动子,促进基因的表达。受其促进的基因多为细胞增殖的抑制基因,从而抑制细胞增殖。最近发现 p53能启动 wAF1基因的表达,产生 p21。 p21广泛抑制细胞周期蛋白与依赖细胞周期蛋白的激酶( cDK)的复合物,使该复合物的活性丧失,细胞周期停滞于 g1期,则细胞的增殖受抑制。 p53基因的突变,使其结合 dNA特殊部位及激活邻近基因的功能丧失。因而丧失了抑制细胞增殖的功能,使细胞过度增殖,发生癌变。另一途径为野生型 p53可以对许多缺乏 p53特异结合部位的基因的启动子直接起负调控制作用。受负调控的基因多数是一些与细胞增殖有关的基因。其机理为野生型 p53通过与这些基因的 tATA结合蛋白( tBP)结合,使 tBP不能与启动子的 tATA盒结合,从而抑制转录的起始。突变的 p53虽仍保留与 tBP结合的能力,却不能阻止 tBP与 tATA盒结合,故丧失抑制转录起始的功效。因此认为 p53基因的突变导致它对某些细胞增殖基因的启动子抑制作用减弱,这也与肿瘤的发生有关。

p53基因对维持细胞基因组的稳定起重要作用。当细胞受到射线或某些药物作用而发生 dNA损伤时,野生型 p53能阻止细胞从 g1期进入 s期,以便细胞有足够的时间修复损伤而恢复正常。如果修复失败,则通过诱发细胞凋亡使细胞自尽,从而保证有癌变倾向的细胞不再继续存活下去。突变的 p53丧失这一功能,使损伤的 dNA不能很好修复,而继续复制,进而发生癌变。

除 p53基因发生突变、缺失外, p53蛋白与 dNA肿瘤病毒转化蛋白结合,如 sV40的大 t抗原,腺病毒的 e1B蛋白,人乳头瘤病毒的 e6蛋白,也使其失活。 e6蛋白与野生型 p53蛋白结合还可促使其降解。这可能是一些 dNA肿瘤病毒致癌的机理之一。

突变的 p53基因不仅丧失抑制瘤活性而且具有促进恶性转化的作用,可见 p53基因异常与肿瘤发生关系密切。因此将外源性野生型 p53转移入肿瘤细胞中以抑制其恶性表型的研究成为当前的热点,已在前列腺癌、结肠癌及头颈部磷状细胞癌的研究中取得了可喜的成果。在体外及动物实验中出现了抑制肿瘤细胞生长、使肿瘤细胞致瘤性降低及使肿瘤细胞出现凋亡的现象 [1~3]。

2.女妇恶性肿瘤的 p53基因治疗

45%~80%的卵巢肿瘤伴有 p53异常[4]。宫颈癌中虽然 p53突变发生率不高,但其 hPV阳性率高达90%[5]。 hPV的 e6蛋白能使 p53降解,因此其发生也与 p53有关。子宫内膜癌中有20% p53异常[6]。可见妇科恶性肿瘤与 p53关系密切。因此一些学者就 p53基因对妇科恶性肿瘤的治疗进行了研究。虽然刚刚起步,但已取得了一定成绩。

卵巢癌: santoso等[7]于1995年用复制缺陷的腺病毒构建了人野生型 p53的表达载体( adCMV- p53),并证实确有 p53蛋白的表达。用这一表达载体转染人卵巢2774细胞株。经序列分析证实该细胞株 p53基因的第273位密码突变,由 cGT cAT。转染结果显示外源性 p53滴度的增加,抑制作用增强。病毒滴度为100PFU/细胞时,能完全抑制肿瘤细胞的生长。 von-Gruenigen-VE[8]也用 ad-CMV- p53感染2774细胞株,发现同样抑制卵巢癌细胞生长作用但并无特异性, santoso同时用 ad-CMV- p53转染正常人的成纤维细胞,发现对该细胞生长无抑制作用。 drgzan等也发现外源性 p53不影响正常肝细胞的功能再生能力。说明外源性 p53只对 p53突变的肿瘤细胞起抑制作用,而对正常细胞无影响。这对用外原性 p53进行基因治疗非常有利[9]。 mujoo等[10]于1996年用 ad-CMV- p53转染人卵巢癌 sKOV-3细胞株(该细胞 p53基因缺失)。结果抑制了该细胞的克隆形成能力。将已转染 p53的 sKOV-3细胞注入祼鼠体内,提高了祼鼠生存率50%。 p53基因治疗的荷瘤祼鼠中有4支长期生存者,生存期为66天,120天、166天和423天。充分显示了 p53基因治疗的有效性。 nielsen LL[11]也对 p53阴性的 sKOV-3细胞进行了 p53基因转染,获得了同样的治疗效果。他同时还发现 p53的基因治疗可与卵巢癌的紫杉醇类化疗药物产生协同作用[12]。

宫颈癌: hamada等[13]于1996年用 ad-CMV- p53转染八个人宫颈癌细胞株。其中六个细胞株 hPV(+), p53基因正常,但细胞内未检测到 p53蛋白,认为是 hPV的 e6蛋白使 p53降解;二个细胞株 hPV(-),出现 p53基因突变。转染后6小时在细胞核内出现明显的 p53蛋白染色,第三天达高峰。转染后15天 p53蛋白的表达仍高于水转染细胞。向祼鼠体内注入 p53基因, p53蛋白表达持续15天。说明外源性 p53基因在体内外可以有效表达。 p53转染的宫颈癌细胞的生长受到明显抑制。外源性 p53使宫颈癌细胞的致瘤性明显下降。他们向宫颈癌祼鼠模型的肿瘤中单次及多次注射外源性 p53,发现多次注射抑制啃瘤生长作用更强,在六次注射组中有二支鼠肿瘤完全消失。他们还对 p53抑制肿瘤细胞生长的机理作了探讨,发现在 p53感染后24小时48小时,部分肿瘤细胞出现细胞凋亡的前奏变化,细胞变圆,外膜有小泡,感染后36小时,出现凋亡核的的 dNA片断。认为 p53抑制肿瘤的作用是由于诱发肿瘤细胞凋亡。

子宫内膜癌:尚示见将外源性 p53导入内膜癌细胞的报道。

3.基因转移方法

基因转移方法有物理、化学及生物学方法。以病毒为载体的生物方法应用最广,可用于体外及体内实验。以往多用逆转录病毒。但逆转录病毒只能感染分裂复制的细胞,对高分化而不分裂的细胞不能感染,且滴度较 低。更主要的是逆转录病毒能整合入基因组中,有引起插入性突变的可能。目前认为腺病毒做载体更具优越性。腺病毒是一种 dNA双链无包膜病毒,基因组 dNA约36KD,可编码14种蛋白质。该病毒有以下优点:①对人类安全,无致畸、致病及致癌性;②对分裂细胞及颈癌细胞株的转染效率达到90%~100%;③腺病毒感染细胞时 dNA不整合到宿主细胞染色体中。因而无潜在激活原癌基因或使抑癌基因失活的危险;④腺病毒容易制备、纯化和浓缩,可达到较高滴度;⑤腺病毒载体可插入7.5kb的外原基因,容量较大,所以目前国外多用复制缺陷的腺病毒为载体介导 p53基因转移。

4.目前存在的问题

p53基因治疗的研究虽然取得了一定的成绩,也存在不少问题。最突出的问题为抗体的产生。病毒载体均可引起抗体产生。腺病毒能引发强烈的免疫反应,在第一次感染后两周内恒河猴血浆中的抗腺病毒体滴度升高[14]。由于抗体的产生,腺病毒为载体的基因导入难以长期应用。其次肿瘤是一种多基因异常的疾病,仅纠正 p53异常能否达到治愈的目的尚需研究。另外目前基因导入后,都领先某些外源的启动子而表达,无法进行调控。

总之,用外源性 p53基因治疗妇科恶性肿瘤很有前途。相信随着研究的不断深入,它将在肿瘤治疗中发挥巨大作用。

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