肿瘤多药耐药的基因治疗.doc

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1、肿瘤多药耐药的基因治疗刘忠民　王克勇　陈勇　　肿瘤细胞对化疗药物的耐受性是肿瘤治疗的主要障碍。临床上许多肿瘤在经历了最初有效的化疗之后，最终仍难免于复发，其主要原因是肿瘤细胞对化疗产生耐受性。因此，逆转肿瘤细胞的耐药性，是提高肿瘤化疗疗效的关键。研究表明，肿瘤细胞mdrl基因编码的p-糖蛋白(p-glycoprotein,P-gp)的过度表达是导致肿瘤细胞多药耐药(multidrugresistance,MDR)的重要原因［1］。目前许多药物可以用来逆转肿瘤细胞的MDR，但不能从根本上解决问题，效果欠佳，而且具有一定的毒副作用［2］。与传统的药物治疗相比，基因治疗具

2、有作用特异，敏感，毒副作用低等诸多优点，在MDR逆转中有广阔的发展前景。1　MDRl基因的反义寡聚脱氧核糖核酸(AOD)　　李惠芳等利用互补于MDRl基因5′末端转录起始部位的AOD转染表达MDRl基因的KB-8-5细胞株后，细胞内P-gp表达水平下降，细胞内柔红霉素浓度提高，被转染细胞对药物的LC50由原来药物敏感株的5.6倍降为3.2倍。以上结果说明AOD逆转了P-gp介导的药物耐受性，但逆转作用不完全。作者分析其原因之一为AOD的降解问题。为此，作者以脂质体Lipofectin作为转基因载体，使AOD的耐药逆转作用有所提高，提示脂质体可作为引导AOD靶向治疗的

3、方式之一［3］。　　针对AOD的降解问题，Cucco等利用硫代磷酸修饰的MDRl基因的AOD进行MDR逆转，发现在体内外均明显提高白血病细胞耐药细胞系对长春新碱(VCR)的敏感性［4］。因修饰后可增加AOD对核酸酶清除作用的耐受性，且易溶于水，能更有效地与靶基因进行杂交，从而增加了其逆转作用［5］。另有作者则认为对核酸上的氧原子进行硫代化、甲基化或用脂质体进行包裹等方法在提高细胞摄入AOD的同时，一方面增加了细胞毒性，同时也降低了核酸反义抑制的效应。将低分子量的聚乙二醇(PEG)连接在AOD的5′的末端，结果显示细胞内AOD摄入率明显增加，高于其它修饰方法，且不影响

4、细胞的生长特性。说明AOD的5′末端连接PEG在反义治疗领域具有广阔应用前景［6］。2　MDRl基因的反义RNA　　AOD的作用是封闭MDRl基因而影响基因的转录，反义RNA则是与MDRl基因的mRNA形成二聚体而抑制mRNA的翻译。曹江等［7］利用高表达反义MDRl-RNA重组质粒pRMAS转染耐药细胞K562/Dox后，其P-糖蛋白近乎阴性，细胞内柔红霉素浓度与敏感细胞系K562几乎一致，说明P-糖蛋白介导的药物外排几乎完全被抑制，显示将反义RNA的模板DNA导入细胞内，可产生大量反义RNA抑制MDRl基因表达。资料还显示细胞除对阿霉素的耐受性完全被逆转外，对长

5、春新碱和柔红霉素的耐受性仍保留9.0倍和14.1倍以上，说明P-糖蛋白表达转阴后，MDR并不能完全逆转，提示还有其它机制作用于细胞的MDR。3　切割MDRlmRNA的核酶　　核酶(Ribozyme)是正常存在于细胞内并调控基因表达的RNA，具有核苷酸内切酶活性，能序列地切割靶RNA，抑制基因的表达。王宝成等设计合成的能切割MDRl-mRNA第196密码子GUC序列的锤头状核酶定向克隆于逆转录病毒载体pDOR-neo的BamHI位点。经病毒包装细胞BA317包装后感染人肝癌MDR细胞株BEL-7402/DOX细胞，RT-PCR证实转化细胞中MDRl-mRNA与未转化细

6、胞相比明显减少甚至不能扩增出来。P-gp的表达，与非转化细胞的93.4%～97.5%相比下降至8.2%～14.6%。并对多种化疗药物重新产生较高的敏感性。以上结果表明表达核酶的逆转录病毒载体转化BEL-7402/DOX细胞后能有效地抑制MDRl基因的表达，使已产生耐药的肿瘤细胞的MDR表型发生逆转［8］。说明应用核酶是逆转肿瘤细胞MDR有效、特异性的方法。4　针对MDRl基因调节基因的基因治疗4.1细胞因子基因　　Stein等［9］的研究发现机体免疫系统的一些细胞因子如TNF，IFN和IL-2可降低MDRl基因mRNA和P-gp的表达水平，增加细胞对MDR相关药物阿

7、霉素(ADM)及VCR的敏感性。但细胞因子静脉应用可产生严重的副作用，将细胞因子基因导入肿瘤细胞，在肿瘤局部微环境中产生和释放细胞因子，可减轻全身应用的副作用。为此，他们又将TNF和IL-2基因转入人结肠癌耐药细胞系HCT15和HCT116细胞中。结果显示TNF和IL-2基因在人HCT15和HCT116细胞中的表达可降低MDRl-mRNA和P-gp的表达水平，使细胞内ADM积累增加，细胞对ADM及VCR敏感性升高。说明TNF和IL-2基因的传染和表达可逆转肿瘤细胞的MDR，联合应用基因治疗和化疗对耐肿瘤的治疗具有潜在的价值［10］。4.2　抑癌基因和癌基因　　研