惡性腫瘤的基因治療

導讀：◆基因治療的基本策略

◆基因治療的基本策略

基因治療的策略取決於疾病的種類，概括起來有如下幾種：

基因置換：用正常的外源基因替換產生疾病的基因，使致病基因得到永久地更正。這是最理想的基因治療方法。

基因修正：因為單基因遺傳病在多數情況下是由於基因內部的單個鹼基發生突變而引起的，其他核苷酸序列均是正常的，因此只要將突變的單個鹼基予以更正就能達到基因治療的目的，而不必將整個基因進行置換。

基因修飾：將目的基因導入病變細胞或其他細胞，目的基因的表達產物可以補償致病基因的功能，致病基因本身並沒有得到改變。由於已經發展了許多有效的方法可以將目的基因導入真核細胞，並獲得表達，因而是目前較為成熟的方法。

基因抑制：導入外源基因去干擾，抑制有害基因的表達。

基因封閉：以mRNA為靶分子，用特定的可與靶分子互補的DNA或RNA分子與mRNA形成雙鏈，從而改變RNA的剪接方式，阻斷翻譯甚至摧毀異常RNA，在剪接或翻譯水平上調節基因的表達。

◆腫瘤基因治療的原理和技術

腫瘤基因治療的原理是將目的基因用基因轉移技術導入靶細胞，使其表達此基因而獲得特定的功能，繼而執行或介導對腫瘤的殺傷和抑製作用，從而達到治療之目的。基因治療涉及目的基因、載體及受體細胞三方面。有效的基因治療依賴於外源基因高效而穩定的表達。基因治療的靶細胞分為生殖細胞和體細胞兩類，由於倫理和技術的問題，目前僅限於體細胞。

目前常用的基因轉移技術，可以歸納為以下兩種：一種方法是回體轉移或稱“二步基因治療”，即將受體細胞取出在體外培養並轉移入外源基因，經過適當的選擇系統，把重組的受體細胞回輸患者體內，讓外源基因表達以改善患者症狀。這種方法是目前基因治療普遍採用的方法，又稱為體外法（exvivo）。另一種方法稱為“直接法基因治療”，是指不需要細胞移植而直接將外源DNA注射至機體內，DNA可以單純注射，也可以與輔助物如脂質體一起注射，使其在體內轉錄、表達而發揮治療作用，故又稱活體直接轉移（invivo）。體內活體直接轉移的基因治療方式操作簡單、直接、經濟、容易推廣，療效也比較確切，缺點是存在療效短，免疫排斥和安全性等問題，目前尚不成熟。體外法比較安全、經典、效果容易控制，缺點是步驟多、技術複雜、難度大、不容易推廣。

基因轉移的方法有物理法，化學法，生物法三大類。物理法包括：DNA直接注射法，顯微注射法，電穿孔法，DNA微粒子轟擊法。化學法包括：磷酸鈣沉澱法，葡聚醣法，脂質體融合法，受體介導法。生物法包括：逆轉錄病毒載體系統，慢病毒載體系統，腺病毒載體系統，痘苗病毒載體系統，單純皰疹病毒載體系統。因為生物法基因轉移的效率明顯高於前兩類方法，是目前研究最多也是應用最廣的方法。利用病毒載體介導基因轉移，以其高轉染率和良好的靶向性而成為腫瘤基因治療中應用最廣泛的方法，其中包括逆轉錄病毒、腺病毒（AV）、腺相關病毒（AAV）、單純皰疹病毒（HSV）、痘苗病毒（VV）等載體。

◆腫瘤基因治療的方法

從理論上講，基因治療應有兩個基本目的：一個是恢復異常表達或缺失的體細胞基因的功能；另一個是引入有治療價值的其他來源的基因。第一個目的包含的內容較廣泛，如恢復腫瘤局部的抗腫瘤免疫功能，阻止異常表達的癌基因，恢復腫瘤抑制基因功能，恢復細胞週期調節基因和恢復機體對腫瘤轉移的抑制等。第二個目的包括引入前藥轉換基因，去除或轉移多藥耐藥基因等。因此，腫瘤的基因治療除了乾擾腫瘤細胞的生長規律，糾正其惡性表型外，尚恢復和加強腫瘤局部微環境和全身瀕瘓的抗腫瘤系統的功能。在腫瘤基因治療的研究中，所涉及的基因範圍和治療策略很廣泛。目前基因治療主要集中在免疫基因治療、直接殺滅或抑制腫瘤細胞的基因治療、改善腫瘤化療療效的基因治療、抗腫瘤血管生成的基因治療等方面。

腫瘤的免疫基因治療

腫瘤的免疫基因治療是腫瘤基因治療策略中研究最多的，具體方法有細胞因子基因轉移腫瘤細胞、細胞因子基因轉移免疫效應細胞、細胞因子基因轉移成纖維細胞、人類白細胞抗原基因轉移腫瘤細胞、共刺激因子基因轉移腫瘤細胞、癌抗原基因瘤苗等。

直接殺傷或抑制腫瘤細胞的基因治療

（1）藥敏自殺基因轉移腫瘤細胞

（2）抑癌基因轉移腫瘤細胞

（3）癌基因反義抑制腫瘤細胞

改善腫瘤化療療效的基因治療

在腫瘤傳統治療手段中，化療是其中一個重要組成部分，但傳統化療對正常組織，特別是對造血系統有較大毒性，常造成白細胞和血小板減少，限制了它的臨床應用。一些耐藥基因的表達可以有效地抵抗化學藥物的毒性，將這些基因轉移到造血幹細胞中再輸回人體，可以大大提高造血系統對化療的耐藥性，因而便於加大劑量化療，在不造成白細胞或血小板下降的同時，最大限度地殺滅腫瘤細胞。

可供選擇的耐藥基因有：

①多藥耐藥基因（MDR）；②粒細胞巨嗜細胞集落刺激因子基因（GM－CSF）。此基因表達產物為細胞因子，可以刺激造血系統產生粒細胞和血小板。

抗腫瘤血管生成的基因治療

在腫瘤的發生與發展中，血管生成起著至關重要的作用，腫瘤細胞可以分泌一些促進血管生成的生長因子及（或）表達其受體，新生血管含量反映了腫瘤的惡性程度。當前抗血管生成是腫瘤學研究中的一個熱點，一些化學製劑和生物製劑已經進入初期臨床試驗。

①目前已被確認的促血管生成的生長因子有20餘種，如血管內皮生長因子（VEGF）、成纖維細胞生長因子（FGF）、表皮生長因子（EGF）等。如治療肺癌的吉非替尼、治療腸癌的貝伐單抗已進入臨床使用。

②抗血管生成介質基因轉移

目前已被確認的內源性抗血管生成介質有15種左右，如血小板反應蛋白1（TPS1），血管抑素，內皮抑素等。

◆腫瘤基因治療現在存在的問題和展望

雖然目前世界上腫瘤基因治療是基因治療研究的熱點，但是基因治療作為腫瘤治療的手段尚很不成熟。

首先腫瘤的發生涉及很多基因的改變，很難想像只針對個別基因進行基因治療就能徹底治愈腫瘤。另外，目前基因轉移系統的效率尚不能達到腫瘤治療的臨床要求。因為腫瘤治療與遺傳病治療的一個不同之處在於，要治愈腫瘤就要使每一個腫瘤細胞都受到基因治療的作用，否則有復發的可能性。但當前基因轉移技術還達不到這一要求。

腫瘤基因治療的進一步發展一方面有待於人們對腫瘤發生與發展機制更全面和深入的認識，另一方面也有待於基因轉移手段，特別是載體的進一步完善。在目前階段，在研究腫瘤基因治療本身的同時，還應該發展基因治療與化療、與中醫藥治療及其他生物治療相結合的綜合治療。