肿瘤基因治疗载体的选择及使用安全性的研究进展

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1、肿瘤基因治疗载体的选择及使用安全性的研究进展【摘要】　　随着对肿瘤发生发展分子机制认识的不断深入，肿瘤的基因治疗已成为攻克和治愈肿瘤最具希望和挑战的研究领域。如何建立安全有效的治疗基因导人系统成为研究者们首要解决的问题。目前，常用的载体主要有病毒载体和非病毒载体两类：病毒载体的转移效率高，在基础研究和临床试验中应用广泛，但近年来因存在安全性的问题，其使用受到了一定的制约；非病毒载基因导入的效率相对较低，但具有安全性好且容易制备的特点，日益受到人们的重视。现就近年来国内外对于肿瘤基因治疗载体的使用选择及安全性研究作一综述。【关键词】肿瘤；基因治疗；载体；安全性肿瘤是一类

2、严重危害人类健康的疾病，伴随竞争加剧和环境污染，预计到2020年将有近2000万/年的新发肿瘤病例,死亡人数可达到1200万/年。目前肿瘤的主要治疗手段是手术、放疗和化疗，虽然有一定成效，但是距离彻底根治肿瘤还很遥远，人们将希望寄托于基因治疗。目前，应用于肿瘤基因治疗研究的载体主要分为病毒性载体和非病毒性载体两大类。本文就目前在肿瘤基因治疗方面所应用的基因转运系统各常用载体的使用现状、安全性及其研究进展做一综述。　　1病毒载体病毒能够自然感染细胞，从而可将自身的遗传物质带至宿主细胞。RNA和DNA病毒均可作为基因运载工具，病毒载体具有天然嗜性，使其能有效转导外源基因进

3、入靶细胞。在基因治疗过程中，一方面要有效利用病毒感染细胞效率高的优点；另一方面又必须克服病毒载体的天然嗜性所带来的潜在安全性问题。　　1．1逆转录病毒载体　　逆转录病毒(retrovinls，RV)为RNA病毒，该载体即是将结构基因去掉换成外源基因，在体外的包装细胞内组装成含有目的基因的重组逆转录病毒，该重组逆转录病毒不具致病性；在逆转录病毒感染细胞后，整合至细胞染色体上，从而实现其携带外源目的基因的作用；具有转染效率高，靶向性差，体内病毒滴度较低的特点。Barzon等［1］将白细胞介素-2基因和单纯疱疹病毒的胸苷激酶基因同时插入反转录病毒载体治疗甲状腺癌，可使瘤体比

4、单独利用白细胞介素-2基因进行治疗时缩小3～4倍。但逆转录病毒只能转染处于分裂增殖期的细胞，且与受染细胞的整和具有随机性，故具有潜在的危险性。因担忧其安全性问题，故目前逆转录病毒载体多用于体外转染［2］。现阶段国内外学者们仍在寻求开发新的更为高效安全稳定的逆转录病毒载体，如已报道的复制缺陷型泡沫病毒载体［3］等。　　1．2腺病毒载体　　腺病毒(adenoviru，Ad)为双链DNA病毒，它能感染各时相的细胞，以其高效转染和高效表达而成为应用广泛的病毒载体［4］。常树建等［5］构建腺病毒载体介导抗-VEGF发状核酶的实验结果显示：腺病毒可高效感染HT-29细胞，有效抑制

5、VEGF的表达及移植瘤组织内血管的生成。但腺病毒作为载体也有自身的局限性：(1)表达时间短，容量小(4．5kb)，免疫原性强；(2)缺乏理想的动物模型来进行临床前毒性研究；(3)对肝细胞的天然嗜性容易造成腺病毒颗粒在肝脏中积累从而诱发肝脏损伤［6］，这些使得腺病毒作为基因治疗的载体具有一定的危险性，从而限制了其在临床上的应用。　　1．3腺病毒相关病毒载体　　腺病毒相关病毒(adenovirus-associatedvirus，AAV)为单链DNA病毒，具有长期稳定整合的特点，且适用于表达生物活性物质的基因，在高滴度情况下也未发现引起炎症反应的副作用，已有逐步取代腺病毒

6、载体之势。齐荣等［7］通过构建特异性杀伤肿瘤细胞的腺相关病毒载体AAV-hTERT-TRAIL的研究结果显示，其可以介导肿瘤细胞特异性基因表达与杀伤作用，同时对正常细胞无毒性。目前，该载体的主要局限是难以大量生产和载体容量有限，但新的复制模型有望解决这些问题。　　1．4单纯疱疹病毒载体　　单纯疱疹病毒(herpssimplevirus，HSV)为双链DNA病毒，可引起口唇及生殖道黏膜感染，且具有嗜神经性。此类病毒感染神经未梢并导致潜伏感染，这一特性常被用来进行脑部肿瘤的基因治疗，但它所引起的神经毒性及潜伏性感染也不容忽视。研究显示，复制缺陷型载体则不含HSV-I的任何

7、编码基因，细胞毒性及免疫原性小，基本消除了病毒基因表达的可能，使宿主细胞中不存在野生型潜伏感染而安全性好［8］。　　1．5痘病毒载体　　痘病毒（poxvirus，PV）为双链DNA病毒，主要用于制备疫苗。痘病毒载体具有低毒性和高容量的特点，其与单纯疱疹病毒载体是仅有的能够同时携带多个外源基因的转运系统，因而作为体内转基因的载体是个不错的选择，但是在应用于人体时，由于其免疫原性强，限制了其在临床中的应用。近年，国外报道开发了一种新型减毒痘病毒载体NYVAC安全性高，目前已进入I／Ⅱ期临床试验［9］。　　1．6其它病毒载体　　此外，慢病毒(lentivi