脊髓损伤基因治疗的研究进展

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1、脊髓损伤基因治疗的研究进展关键词：脊髓损伤基因治疗　　1990年美国首次成功地进行腺苷脱胺酸（adenosinedeaminase，aDA）缺乏的基因治疗（genetherapy）以来，基因治疗已成为当前生物医学中进展最快的领域之一［1］。基因治疗在脊髓损伤（spinalcordIn-jury，sCI）后轴突再生中亦可望成为有效的手段之一［2—5］。利用外源基因在靶细胞（包括神经元）中的表达，以改变神经元某些内在特性，从而进一步探索sCI后神经元的存活能力，再生特性和功能恢复的分子机理，最终为sCI的治疗探讨新途

2、径是目前治疗sCI的研究方向。它有助于把sCI治疗提到一个新的水平。值得我们进一步研究。　　一、sCI基因治疗有关分子生物学基础　　基因转移（genetransrer）是实现基因治疗的关键技术［6］。因此，基因治疗的首要步骤是转导基因的分子构建。一般转导基因由目的基因cDNA，启动子／增强子和载体三部分组成。目的基因重组时除本身特有的（cD-NA）序列外，通常还需进行必要的修饰，如转录起始修饰，翻译起始，内含子和聚腺苷酸化信号等的修饰。用于重组的启动子／增强子，一般有三种：强组成型（strongconstita-

3、tive），管家型（housekeeping），及组织持异型启动子（tissuesepcific），其中最常用为第一型［7］。理想的体内基因转移载体要求：转移具有细胞靶向性，导入基因的表达可调控，而且转移的方法简便易行。用于sCI的基因转移载体主要是逆转录病毒载体（retroviralvector），即乳腺病毒、莫罗尼小鼠白血病病毒和劳斯肉瘤病毒等。构建转录病毒载体的基本原理是：病毒的长末端重复序列（longterrminalrepeat，lTR）可以对插入的外源基因进行有效转录，这样先在体外构建反转录病毒前病毒

4、dNA载体，即酶切去除基因组中的反式作用区域（gag，polenv基因区域），产生缺陷型的反转录病毒，这种病毒只具有控制感染和整合的序列（即顺式作用区域）。缺陷型病毒载体必须依赖包装细胞提供的蛋白质才能完成包装，产生带有外源基因的伪病毒。它能感染受体细胞，载体dNA将依靠其lTR整合入受体细胞染色体基因组，这样外源基因被带入宿主细胞并得以表达［2、3、6、7］。逆转录病毒载体感染率高，最常用于体外间接基因治疗，其缺点是要求靶细胞必须有增殖和分裂特性［8］。此外，cao（1995）［9］等研究用阳离子脂质体直接注入

5、cNS作基因转移获得成功。但因阳离子脂质体对cNS有毒性，故目前致力于发展非病毒技术，一种阳离子多聚体一聚乙烯亚胺（polyetnyl－enimine）业已用于基因转移［10］。另有selle［6］（1993）等报道的复制缺陷腺病毒也是一种适用于神经系统的理想载体。　　在sCI治疗中，由于受体细胞要植入脊髓内，因此所用受体细胞应当符合一定的标准［4、6］：①容易获取和繁殖；②移植后能长期存活且能继续分裂和具有活力。③无免疫源性及形成肿瘤的危险。目前已用于sCI试验有雪旺氏细胞（sch.　　二、基因治疗sCI的现状

6、和展望　　基因治疗sCI尚处于实验探索阶段。目前，主要是采用nTF基因修饰雪旺氏细胞（sC）或成纤维细胞后再将其植入鼠的脊髓损伤区，观察其轴突再生的情况［2、3、11］。tuszyski（1994）［11］将nGF基因导入培养的sC内，再将sC移植到损伤的脊髓，发现sC在体内能稳定地表达nGF并促进轴突的再生。同年tuszynski等［2］利用来源于莫洛氏鼠白血病的逆转录病毒载体，将人的nGF基因导入鼠成纤维细胞中，再将成纤维细胞移植到半横贯损伤的鼠脊髓中（t7平面）。1年后成纤维细胞仍能表达nGF，电镜及免疫组

7、化（cGRP）检查，发现有大量的脊髓轴突再生（感觉纤维）。1996年，tuszynski等［3］采用同样方法，又将nGF基因导入成纤维细胞中，并将其移植到半横断损伤的鼠脊髓中（t7平面），14月后，通过rT—pCR技术鉴定成纤维细胞仍表达nGF。电镜、免疫组化（gFAP、cHAT、tH、5—hT，cGRP）检查发现有大量的（感觉和运动）轴突再生。作者在国际上首次构造po—5＇—flanking介导的21.5KD髓鞘碱性蛋白微基因（暂命名为pSVPoMcat）的基础上，通过阳离子脂质体导入sC中，然后再将基因修饰的

8、sC移植入成鼠半横断损伤脊髓，观察其对sCI的再生修复作用，现已发现pSVPoMcat微基因修饰sC对sCI后细胞凋亡有抑制作用［13］。　　当然利用基因转移技术治疗sCI，目前还存在一些尚待解决的问题，第一是免疫排斥反应［6］，即宿主移植细胞的免疫排斥。因为尽管cNS的免疫应答能力微弱，但对抗原较强的或种属相关较远的受体细胞，仍具有免疫排斥反应，因此，在细胞移植时应给予