comhsv-tk基因靶向治疗与放射治疗联合应用的研究进展

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1、comHSV-TK基因靶向治疗与放射治疗联合应用的研究进展【关键词】自杀基因系统;靶向治疗;放射治疗;联合应用　自杀基因疗法(suicidegenetherapy)又称为酶药物前体疗法(enzymeprodrugtherapy)，自1986年首次报道单纯疱疹病毒胸苷激酶(herpeslsimplexvirus-thymidinekinase，HSV-TK)基因可提高抗病毒药物更昔洛韦(gancyclovir，GCV)对肿瘤细胞的杀伤敏感性后，自杀基因疗法就成为众多研究者争先探索的焦点。HSV-TK/GCV目前是研究最深入、最具有应用前景的自杀基因治疗系统，现已广泛

2、用于各种恶性肿瘤的治疗,本文就HSV-TK/GCV自杀基因系统的靶向治疗和与放射治疗的联合应用的研究进展作一综述。　　1HSV-TK/GCV的作用机制　　HSV-TK发挥对肿瘤细胞的杀伤作用主要体现在直接抑制肿瘤生长和旁观者效应两个方面。　　1.1直接抑制肿瘤生长13　　HSV-TK基因能将无毒性的核苷酸类似物转化成有毒性的物质，常用的核苷类似物来源于嘌呤核苷，包括无环鸟苷(aeyclovir，ACV)及其衍生物GCV。将HSV-TK基因转导入肿瘤细胞后，能够催化GCV磷酸化生成一磷酸丙氧鸟苷(GCVMP)，并在细胞内磷酸激酶的作用下形成三磷酸丙氧鸟苷(GCVTP

3、)，而GCVTP的细胞毒性最强，能抑制细胞内DNA聚合酶的作用，从而抑制其DNA合成，还能够插入DNA链中，引起碱基配对错误、DNA断裂、姐妹染色单体交换和致死性基因失稳定，从而导致肿瘤细胞死亡。GCV对HSV-TK基因修饰的肿瘤细胞抑制作用比ACV强10倍，所以GCV成为TK基因转染肿瘤细胞后最常用的药物。有研究证明转入TK基因后再予以GCV治疗，主要杀伤细胞周期在S期的细胞。　　1.2旁观者效应　　旁观者效应(bystandereffect，BSE)指自杀基因不仅能引起转染细胞凋亡，还可以杀伤未导入基因的邻近细胞。1986年Moolten等首先观察到在转导了T

4、K基因的肿瘤细胞与未转导的肿瘤细胞按一定的比例混合培养，加入GCV后，两者都能被杀死，旁观者效应克服了基因转导率低的缺点，大大增强了肿瘤杀伤作用。目前一般认为旁观者效应的可能机制有：(1)缝隙连接(gapjunctions，GJ)：通过细胞之间缝隙连接，将毒性代谢物扩散到邻近细胞。也有研究发现在细胞彼此不接触情况下存在的远程旁观者效应。(2)细胞凋亡：凋亡细胞形成的凋亡小体被周围细胞及吞噬细胞内吞。但有的研究研究者在“旁观者”13效应中没有发现典型的细胞凋亡，可能与细胞种类有关。(3)免疫介导：坏死细胞释放细胞因子诱导免疫反应。有研究表明免疫功能正常鼠比裸鼠的“旁

5、观者”效应更明显，证明T细胞在旁观者效应中起重要作用。(4)血管内皮损伤：内皮细胞损伤导致肿瘤组织缺血坏死。　　2HSV-TK的靶向治疗研究　　所谓基因的靶向治疗就是靶向基因表达，是将目的基因置于靶向性组织的细胞特异行启动子或增强子下，只有特定组织，细胞的转录因子才能与这些启动子作用，并激活转录，从而实现目的基因的选择性表达。靶向基因治疗肿瘤可以通过靶向基因导入和靶向基因表达来实现。　　2.1HSV-TK载体　　如何实现目的基因的有效转移，是基因治疗的关键。现在基因转移的方法有两大类：一类是非感染方法，另一类是病毒载体介导的感染方法。非感染方法包括DNA注射、基因

6、枪法、多聚赖氨酸或阳离子脂质体包裹DNA法等，该类方法较安全，但效率低，外源基因表达时间短。目前TK基因用于恶性肿瘤的基因治疗研究的载体都用病毒类载体，包括逆转录病毒载体、腺病毒载体腺、腺相关病毒载体等，其中最常用的是逆转录病毒载体，其次是腺病毒载，但病毒类载体也存在潜在的致畸，突变等风险。13　　2.2HSV-TK的靶向治疗　　2.2.1HSV-TK与组织或肿瘤特异启动子联合靶向治疗　　有研究者[1]用5'-UTR修饰的HSV-TK(HSV-UTK)有效的限制肿瘤细胞表达eIF4E，提高肿瘤细胞特异性基因的表达，增加GCV对癌细胞的细胞毒性，具有较强的靶向性。研

7、究发现[2]在85%的小细胞肺癌细胞株中有高水平INSM1(insulinoma-associated1)启动子的表达，INSM1启动子驱动的HSV-TK基因能够显著增加小细胞肺癌细胞株对GCV的敏感性，其荧光素酶表达量是SV40启动子的10倍。HSV-TK还可以做为放射诱导的靶向治疗，将HSV-TK基因与早期生长因子-1启动子(Egr-1,early-growthresponse-1)连接，碘131(I-131lipiodol)作为内源性放射源，发现放射活性只选择性的在肝肿瘤组织聚集。体内实验联合GCV和碘131治疗，实验组的肿瘤全部消退，且无任何副作用[3]。

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