减毒沙门菌载体在肿瘤基因治疗中的研究进展

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1、减毒沙门菌载体在肿瘤基因治疗中的研究进展【摘要】　　肿瘤基因治疗在临床应用的关键问题是选择合适的基因载体。此载体自身毒副作用小，并且可以靶向肿瘤组织。多数人类实体肿瘤含有缺氧和坏死区域，为兼性或专性厌氧菌的繁殖提供了适宜的条件。文献报道减毒沙门菌可以在肿瘤乏氧区内生长繁殖，导致肿瘤细胞死亡，抑制肿瘤生长。因此，本文就减毒沙门菌载体在肿瘤基因治疗中的应用做一综述。【关键词】细菌DNA载体；基因治疗；沙门菌；肿瘤;综述　　Abstract：Genetherapyforcancertreatmentrepresentsapromisingapproachthathassh

2、ownselectivityandefficacyinclinicaltrials.AttenuatedSalmonellastrainscapableofbothselectiveamplificationwithintumorsandexpressionofeffectorgenesencodingtherapeuticproteinsareprobablythemostpromising.Inthisreview，wewilldescribethegenedeliverysystembasedontheuseofattenuatedSalmonellastra

3、ins.　　　Keywords：bacterialDNAtransfer;genetherapy;Salmonella；tumor12　　基因治疗在肿瘤实验与临床治疗研究中具有选择性及有效性。基因治疗在临床中应用碰到的重要挑战是发展合适的DNA载体，使此载体具有最大的有效性及最小的毒性。传统的DNA载体主要有两类：病毒载体和非病毒载体，后者主要包括化学复合物或者裸DNA。最近发现细菌载体，包括梭状芽胞杆菌、减毒单核细胞增多性李斯特杆菌、志贺菌和耶尔森菌、侵袭型大肠杆菌可用于基因治疗［12］。肿瘤基因治疗研究主要采用肿瘤疫苗或者自杀基因疗法［3］。本文就减毒沙门菌载

4、体在肿瘤基因治疗中的应用做一综述。　　1沙门菌DNA载体的介绍　　1.1沙门菌载体类型　　沙门菌是兼性厌氧菌，在含氧丰富及缺氧条件下（多数实体肿瘤环境下），均生长良好；具有迁徙力，可克服肿瘤内存在的渗透梯度及压力梯度。用作载体的沙门氏菌的种类通常是aro和pur突变株，常用都柏林沙门菌经诱导后产生aro基因或pur基因缺陷。减毒aro突变株是由于它们生长需要对氨基苯甲酸（PABA），而组织中缺乏PABA。pur基因突变影响单磷酸腺苷的合成，pur突变体的生长需要补充额外的腺嘌呤。12　　通过全身系统给药方式安全地将菌株导入机体，全面应用于人的障碍之一在于细菌经常过

5、分刺激诱导TNFalpha生成，使得细胞因子级联释放，造成细菌感染性败血症［4］。革兰氏阴性菌感染的潜在致死性来自于机体对细胞壁的脂多糖部分的应答反应。沙门菌的msbB基因被认为在脂质A的末端酰基化中起着重要作用［5］。沙门菌敲除msbB基因可成功诱导稳定的非条件突变菌株，其TNFalpha诱导生成降低。例如，曾被用于肿瘤定位的沙门菌株YS72（强侵袭力，purI-，xyl-缺失）［6］，发生msbB突变后，靶向肿瘤的能力无减弱表现［7］。Clairmont等人［8］用基因工程的方法染色体敲除purI与msbB基因，去掉抗生素抗性标记，得到了一种遗传稳定、抗生

6、素敏感的减毒鼠伤寒沙门菌株VNP20009。此菌株显著降低了小鼠和猪体内的TNFalpha诱导生成，同时保持了肿瘤定位和肿瘤抑制的特性。msbB突变株对多种抗生素都敏感，这就避免了细菌在体内大量繁殖造成脓毒血症和菌血症，使沙门氏菌更能适用人体进行基因治疗。　　1.2沙门菌对肿瘤的靶向性　　Eisenstein等［9］通过实验证明减毒芳香族氨基酸合成缺陷aro-伤寒沙门菌疫苗株接种到荷瘤鼠后，肿瘤生长被抑制，鼠的生存期得到显著延长。同时，他们还发现只有活菌才能抑制肿瘤的生长，而经丙酮处死的细菌则不产生这种效应，这表明仅脂多糖对造成肿瘤坏死是不充分的。而且Low等进

7、一步证明［7］，这些减毒的细菌抗肿瘤作用可能是不依赖于TNFα12。Pawelek和Low等［6］进一步研究鼠伤寒沙门菌作为基因治疗载体在肿瘤基因治疗中的应用。首先他们以野生的鼠伤寒沙门氏菌为基础，通过诱变得到芳香族氨基酸缺陷，精氨酸合成缺陷，嘌呤合成缺陷等单及多重营养缺陷型菌株。这些菌株仍保持对肿瘤细胞的高效侵袭力。他们将鼠伤寒沙门氏菌的野生株和减毒株分别以106cfu的剂量通过腹膜注射到长有B16F10黑色素瘤的C57B6鼠中，2d后发现菌在肿瘤和正常肝组织中的分布极不相同：野生株在肿瘤中为6.5～6.8×109cfu／g，在肝组织中为2.4～2.8×10