導讀:肝癌基因治療的效果-抗癌健康網-中國一流的癌症腫瘤交流平台
肝癌是一種臨床常見、惡性程度高的腫瘤,其中90%的患者們慢性肝炎和肝硬化病史。全世界每年約有100萬人死於該病。臨床治療方法有了不少新的突破,但由於大部分肝癌患者對化放療均不敏感,能手術根治的病人僅佔15%,因此肝癌的整體治療水平仍不理想。近年來,基因工程技術特別是基因治療技術(I腫瘤研究中的廣泛應用為肝癌的治療提供了新的手段。基因治療,將體外分離克隆的基因,通過載體導入生物體內的靶細胞中進行IllIg修飾和表達,以矯正突變基因或調控功能基因表達,達到預防治療疾病的目的。
肝癌基因治療通常是指利用基因轉移技術將特皮的遺傳物質導入腫瘤細胞或體細胞內,通過遺傳物質的表達或調合作用,直接或間接地殺傷、抑制腫瘤細胞。隨著分子生物學和免吃學技術的不斷創新以及人類基因組功能研究的不斷拓展,肝癌基因治療的方法和內容不斷得到充實,某些技術已經或有望在臨床研比中得到進一步應用。
肝癌基因治療的基本方法
肝癌基因治療有多種分類方法。根據基因治療途徑分為活體(inviv)直接轉移和回體(exvivo)轉移兩種方法。前者是指將目的基因直接導入體內,並在宿主細胞內表達;後者是指選擇合適的靶細在體外進行培養和基因修飾,然後將基因修飾後的細胞導入體依據轉移基因的受體細胞不同,可分為生殖細胞基因治療與體基因治療。無論是何種治療方法,均需要採取高效的轉移方法適的載體,將目的基因導人細胞。目前,基因轉移導人細胞的、主要包括以下四種:
1.物理方法如電穿孔、顯微注射、基因槍、電脈衝介導;
2.化學方法主要是磷酸鈣共沉澱法,其他包括DEAE-葡糖法、聚陽離子-DM50轉染技術和多聚季鍍鹽等化學試劑轉移;
3.融合法主要包括原生質體、原生體球、脂質體融合法受體介導轉移法。目前基因治療研究中應用較多的是後兩種方脂質體融合法的原理是將外源基因與脂質體混合後,DNA被脂雙分子層包裹,形成一個脂質與核酸的複合體,通過疏水和靜電相互作用,複合體與細胞相互融合後被細胞內吞而使外源基因轉至細胞內。受體介導轉移法則通過外源基因與配體蛋白形成DN 蛋白質複合物,與細胞上特定的受體結合併由其介導進入細胞表達。
4.生物媒介法是目前應用最廣泛的基因轉移方法,主要括以下五種載體介導轉移系統。
(1)逆轉錄病毒載體:逆轉錄病毒是一種RNA病毒,其作原理是通過將外源目的基因插入病毒基因組的特定區域,並去除有反式功能的病毒基因,構建既能表達外源基因又不能自我複制重組逆轉錄病毒載體。病毒感染進入細胞後,首先在細胞中反轉剝合成雙股前病毒DNA,前病毒DNA傳送到細胞核內,整合到得主細胞染色體上,最終利用宿主細胞的RNA聚合酶,轉錄外源目的基因並持續穩定表達。 Moloney小鼠白血病病毒是目前研究最多的逆轉錄病毒載體。逆轉錄病毒可容納9kb大小的外源基因,感染效率高,表達穩定,操作較方便;其缺點包括隨機整合後可能引起插入突變,病毒效價低亦是其不足之處。需要強調的是,由於逆轉錄病毒僅感染複製、分裂期細胞,而處於非分裂期的細胞不受感染,此特點對於增殖生長旺盛的肝癌細胞特別是轉移性肝癌細胞的治療更具有靶向特異性。
(2)腺病毒載體:腺病毒是基因治療最常用的載體系統。目前對腺病毒的分子生物學特性研究最為詳細的是人腺病毒2型(Ad2)和人腺病毒5型(AdS),大多數腺病毒制1小就是以Ad2和AdS為基礎構建的。其構建原理是首先刪除病前且組編碼轉錄蛋白的巴基因,並將目的基因插入El區,利定的裝配細胞(如293細胞,其基因組內的El基因可編碼病毒,的包裝蛋白) ,對重組病毒進行包裝、擴增;重組腺病毒感染細胞後,其DNA釋放,經核孔進入細胞核內,由於缺乏,故不能在宿主細胞內自我複制,僅可瞬時表達外源基因產物。毒載體可攜帶長達4–7kb的目的基因,能感染靜止期及分裂HlPIH胞,病毒效價高,不整合人宿主細胞的染色體中;但表達期,需反複使用並誘發體內免疫排斥是其主要缺點。
(3)腺病毒相關病毒載體:腺病毒相關病毒是一類單股DNA,可感染處於各種狀態的細胞,其中2型(AAV-2)研究最為以人。腺病毒相關病毒用於基因治療的作用原理是通過該病毒載體、內外源基因整合到宿主細胞基因組中,並處於一相當穩定的潛伏狀,通常外源基因不表達,只有在腺病毒或單純瘤彥病毒感染同胞時,才可激活其表達。腺病毒相關病毒可外源插入4.5kb大小的基因片段,感染譜廣,可穩定表達;不足之處是外源基因容量限、滴度不高、製備較為困難,常發生輔助病毒污染。
(4)單純瘤彥病毒載體:單純痕彥病毒是雙鏈DNA有包膜病午,其I型用於構建載體系統。單純癟彥病毒可容納30kb大小的外源基因,不與宿主細胞整合,由於對神經細胞有親嗜性,故在神噸系統疾病基因治療研究中應用較廣泛;其缺點包括細胞毒性大,準製備,有病毒複製可能。
(5)症苗病毒載體:疫苗病毒為線狀雙鏈DNA病毒,病毒感染細胞後,其包膜迅速與細胞膜融合,將病毒核心顆粒釋放至胞內,並依靠其自身系統進行轉錄和復制。症苗病毒能感染靜止期及分裂期細胞,包裝容量大,可容納25–30kb大小片段,易於製備且病毒滴度高;缺點為表達短暫並具有免疫原性。
上述各種基因轉移系統已在基因治療研究中得到廣泛應用,比較而言,非病毒轉移系統無病毒污染,安全性高,但轉移效率低,所攜帶外源基因片段在胞內不穩定;病毒載體具有轉移效高,胞內表達穩定,外源基因突變率低,部分載體還可將外源基整合至細胞基因組中穩定表達等優點,但免疫原性、細胞毒性和在的致突變作用仍是其最大的不足。肝癌基因治療可採用上述各載體系統,通常可直接將質粒DNA注射至肝癌組織內,也可利病毒載體系統將外源基因片段通過門靜脈、肝動脈或膽道注射導肝臟內或腫瘤內部。
肝癌基因治療所採用的載體系統需具備高效、穩定的特點,外目的基因維持於靶細胞內特異性表達也是肝癌基因治療研究的要方向之一。基因治療所選擇的許多外源目的基因,如自殺基因抑癌基因、反義核酸片段等,需要選擇性地在肝癌細胞內高效達,才能準確殺傷腫瘤細胞,減少對正常細胞的毒副作用。目前許多肝癌基因治療的載體系統選擇肝癌特異性調控元件(啟動子增強子)來驅動外源基因在肝癌細胞中的表達。如AFP啟動子或啟動子中的增強子序列較為常用,由於80%以上的肝癌細胞表邊AFP,因此目的基因導人此類肝癌細胞後,上調AFP表達的轉錄調控元件同樣可誘導外源基因表達,達到選擇性殺傷腫瘤細胞的作用;而在正常細胞內缺乏AFP轉錄因子活性,因而不表達外源基因,不受基因導人的影響。進一步研究尋找僅在肝癌組織中高特異性表達的轉錄蛋白、信號調節蛋白以及與其結合的順式作用元件是增強肝癌基因治療特異性及靶向性的關鍵環節。
關鍵字:#肝癌基因治療的效果