骨肉瘤自杀基因治疗研究进展

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1、骨肉瘤自杀基因治疗研究进展【关键词】骨肉瘤自杀基因　　自杀基因治疗是将某些细菌、病毒和真菌中特有的药物敏感基因导入肿瘤细胞，通过此基因编码的特异性酶类将原先对细胞无毒或抑制作用极低的药物前体在肿瘤细胞内代谢成有抑制作用的产物，通过抑制核酸合成达到杀死肿瘤细胞的目的。1999年，Grossin等［1］将单纯疱疹病毒载体-胸腺嘧啶脱氧核苷激酶基因（herpessimplexvirusthymidineki-nase，HSV-TK）转染入人骨肉瘤细胞株后发现其对丙氧鸟苷（ganciclovir，GCV）异常敏感。随后，charissoux等［2］又做了体内实验，他们将小块骨肉瘤组织种植

2、在兔胫骨的旁边，7d后向肿瘤组织内注射包装细胞，随后使用GCV治疗。结果显示本该在这一时间发生肿瘤肺脏转移的兔却安然无恙，同时发现肿瘤体积较以前减小了。这些研究表明，自杀基因对于骨肉瘤的治疗有着潜在的价值。近几年，人们针对骨肉瘤及其肺转移的基因治疗研究中已经在免疫基因治疗、反义基因治疗、抑癌基因治疗、自杀基因靶向治疗等多种基因治疗方面取得了一定进展。自杀基因治疗因为具备特有的旁观者效应，而骨肉瘤的基因治疗目前面临的最大问题就是转染率低，这使得自杀基因治疗成为一种极富前景的治疗方法，近几年在这方面的研究取得许多可喜成果，现综述如下。　　1自杀基因治疗系统的研究自杀基因治疗系统是由特

3、定的自杀基因联合特定的前药组成，不同的治疗系统表现出不同的治疗特性，同一种治疗系统随肿瘤种类、性质的不同又表现出不同的细胞抑制作用和旁观者效应。在对特定的肿瘤治疗中选择对应性好的自杀基因治疗系统，不仅对肿瘤组织的杀伤性好，且能较好地保护正常组织。目前，已经运用到骨肉瘤试验性治疗的自杀基因治疗系统且取得一定进展的有以下几个。1.1HSV-TK/GCV系统HSV-TK在自杀基因治疗中是研究最多的，常用的前体药物是GCV。TK基因编码的胸苷激酶可将GCV代谢为二磷酸化物，二磷酸化物在细胞内酶的作用下成为有抑制作用的三磷酸化物，后者通过抑制DNA聚合酶活性，阻止DNA复制，从而杀死肿瘤细

4、胞。Seto等［3］将HSV-TK基因转染骨肉瘤细胞株LM8后，发现GCV对于导入HSV-TK的细胞株的细胞抑制作用更加敏感，而且在体内试验中观察到明显的肿瘤生长抑制和肺转移抑制。Zheng等［4］进一步利用直接转运核苷激酶蛋白到骨肉瘤细胞中来观察它的治疗作用，结果发现骨肉瘤细胞株经酶―脂质混合物处理后对GCV的敏感性增强。这样的结果说明直接转染自杀基因蛋白是一种新的替代传统的基因治疗方法。虽然骨肉瘤已经被证实是HSV-TK/GCV自杀基因治疗的潜在靶标，但是HSV-TK/GCV系统在骨肉瘤治疗中的应用仍没有得到全面的认识。Ketola等［5］研究结果进一步证实:a）骨肉瘤细胞能

5、够被腺病毒或慢病毒介导的基因转染;b）骨肉瘤细胞株是HSV-TK/GCV基因治疗良好的靶标;c）HSV-TK/GCV对细胞的抑制作用的程度与旁观者效应有相关性。1.2CD/5Fc系统大肠杆菌胞嘧啶脱氨酶（cytosinedeaminase，CD）催化胞嘧啶脱氨基生成尿嘧啶，使低抑制作用的5氟胞嘧啶（5cytosineuracil，5FC）变成了强抑制作用的化疗剂5氟尿嘧啶（5fluorineuracil，5FU），5FU代谢生成5-氟磷酸脱氧尿苷，通过阻止脱氧尿苷生成脱氧胸腺嘧啶核甙三磷酸酯而抑制DNA的合成。Ramnaraine等［6］应用鼠科2472株骨肉瘤细胞转染带有细菌或

6、真菌基因的神经生长因子受体与胞嘧啶脱氨酸的融合基因（nervegroicCDfusiongenescontainingEitherthebacterialoryeast，NGFR-bCD或NGFR-yCD），在体外实验中，5FC通过直接和旁观效应能够杀死这种被转染的细胞;相比之下，5FC用于治疗皮下分别种植NGFR-bCD和NGFR-yCD肿瘤的实验鼠结果显示仅对种植NGFR-yCD肿瘤有影响。用5FC治疗骨肉瘤，不仅可消除肿瘤，还能有效抑制肿瘤诱导的骨破坏并使得破骨细胞的数量减少，CD/5Fc系统以及黑腹果蝇DNA激酶（DrosophilamelanogasterDNAkina

7、se，Dm-dNK）作为自杀基因在骨肉瘤的联合基因治疗和化学基因治疗中也得以应用［7］。1.3Dm-dNK/BVDU系统Zheng等［8］用反转录病毒转导Dm-dNKcDNA到骨肉瘤细胞中，发现转导后的细胞能够表达有活性的酶，和前药溴乙烯脱氧尿苷（bromovinylde-oxyuridine，BVDU）一起作用能够产生细胞抑制作用，而且表明BVDU被Dm-dNK磷酸化后也能引起旁观者效应。1.4CE2/CPT-11系统Oosterhoff等［9］利用人肝羧酸酯酶-2（carbo