骨肉瘤基因治疗及载体系统研究现状.doc

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1、骨肉瘤基因治疗及载体系统研究现状作者：宋亮，刘庆春，钟志凯，刘德传【摘要】近年来，有关骨肉瘤基因治疗的研究在基因治疗方法、基因载体、载体导入途径等方面取得了较大进展。骨肉瘤的基因治疗主要有免疫基因治疗、反义基因治疗、抑基因治疗、自杀基因治疗及联合基因治疗等。基因载体包括病毒载体和非病毒载体。【关键词】骨肿瘤；肉瘤；基因治疗；载体骨肉瘤是一种临床常见恶性骨肿瘤，约占所有骨肿瘤的20％，其起源于间叶组织，以能够产生骨样组织的梭形基质细胞为特征，多见于青少年，好发于生长活跃的干骺端，恶性程度高，易复发和转移，预

2、后较差。目前骨肉瘤的治疗仍以手术治疗为主，放、化疗和生物治疗为辅的综合治疗为主要手段，5年生存率由上世纪70年代前的15％～20％提高到目前的80％左右。随着免疫学、分子生物学等相关学科的发展和完善，人们对骨肉瘤的发生机制在分子水平上有了更深的认识。骨肉瘤的发生是多基因、多步骤、多阶段、多重损伤并存的过程，骨肉瘤的基因表达不仅决定骨肉瘤的发生、发展和预后，而且也影响骨肉瘤治疗效果。目前骨肉瘤的基因治疗主要有免疫基因治疗、反义基因治疗、抑癌基因治疗、自杀基因治疗及其联合基因治疗等治疗方法。基因治疗机制主要是

3、调节机体免疫系统或利用肿瘤细胞与正常细胞的差异对肿瘤细胞进行选择性攻击。1基因治疗方法研究1.1免疫基因治疗研究在肿瘤发生发展过程中存在着机体免疫系统对肿瘤细胞的免疫耐受状态，而这种状态可能既源于肿瘤细胞本身的免疫源性不强(如MHC表达不足)，也可源于抗原呈递细胞不能提供足够的共刺激信号，或者机体免疫因子分泌不足及肿瘤细胞诱导机体免疫抑制等。因此一方面增强瘤细胞的免疫原性，就可对机体免疫系统产生较强的免疫刺激，激活体内CTL细胞产生特异性抗肿瘤作用，另一方面，也可以将一些与免疫识别有关的基因(如B7，MH

4、C等)转移至体外培养的肿瘤细胞，然后再植入肿瘤患者，以增强肿瘤细胞对机体免疫系统的免疫原性，打破免疫耐受，以达到肿瘤基因治疗的目的。对骨肉瘤及其肺转移的基因治疗，研究较多的有B7分子系列和细胞因子，目前常用的细胞因子有IL-2、IL-4、IL-6、IL-12、IL-15、IL-18、M-CSF、GM-CSF和IFN-γ等，研究发现细胞因子能激活体内CTL细胞产生特异性抗肿瘤作用。B7分子在T细胞活化中执行第2信号的功能，骨肉瘤细胞如不表达该分子或仅弱表达，6则无法被机体免疫系统识别监视而无限生长。将B7分

5、子导入骨肉瘤细胞可以增强或诱发机体抗肿瘤免疫性并增强免疫细胞对骨肉瘤细胞的识别和杀伤能力。Jia等［1］利用PEI(聚乙二胺)作为IL-12基因载体(PEI：IL-12)导入有肺部微转移灶小鼠中，发现IL-12mRNA只在肺内表达而在肝中无表达，使用4周后小鼠肺内转移灶的体积明显变小和数量明显减少。1.2抑癌基因治疗研究正常细胞由于抑癌基因突变缺失而易于发生突变，转化为肿瘤细胞。肿瘤抑制基因的失活与肿瘤的发生密切相关，将正常的肿瘤抑制基因导入肿瘤细胞可代替和补偿缺陷的基因以抑制肿瘤的生长或逆转其表型的这种

6、替代疗法成为从根本上攻克肿瘤的关键环节。针对抑癌基因的基因治疗策略就是恢复因突变缺失而丧失的抑癌基因的正常功能。目前比较常见并已尝试用于基因治疗的肿瘤抑制基因有p53、p16、Rb、p21、p27等。p53抑癌基因是目前研究较为深入的抑癌基因之一，它的缺失或失活与人类50％以上肿瘤的发生发展密切相关。p53的功能增强，可使细胞周期阻滞，细胞分化或凋亡。从而减少了含错误遗传信息的细胞复制增殖与引起细胞恶变的机会。凋亡相关基因bcl-2、p15、p16及Rb基因均与骨肉瘤的生长增殖相关，它们的缺失在骨肉瘤中广

7、泛存在，因此，在基因研究中亦被广泛应用。1.3反义基因治疗研究反义基因治疗基本原理是根据靶基因结构特点设计反义寡核苷酸(AS-ODN)分子，导入靶细胞或机体后与双链DNA结合形成三聚体(triplex)或与mRNA结合形成DNA-RNA和RNA-RNA杂合体，从而封闭或抑制特定基因的复制或表达，以减少其“下游”产物蛋白或酶的表达水平。反义基因治疗通过反义核酸技术实现，反义核酸是按照碱基互补配对原则，能够与互补链(靶基因或其表达的mRNA)特异结合，从而影响靶基因转录或翻译的RNA或DNA片段；另一种方法是

8、利用特定的AS-ODN在细胞质中与特定蛋白质的mRNA进行杂交，结果正常mRNA的翻译被抑制、降解，正常的蛋白质不能表达；还有报道AS-ODN与mRNA结合后，能够激活RNA酶H使mRNA水解，拷贝数降低，而AS-ODN释出仍能继续结合mRNA，使之进一步减少。骨肉瘤中常见有许多癌基因(如mdm2、C-myc等)及抑癌基因(如p53、Rb等)的异常表达。p53是一种重要的抑癌基因，应用反义技术针对突变p53基因或其mRNA设计