时尚养生网导读：神经胶质瘤也称胶质细胞瘤,是神经系统最为常见的恶性肿瘤,也是最难治疗的肿瘤之一。……
神经胶质瘤也称胶质细胞瘤,是神经系统最为常见的恶性肿瘤,也是最难治疗的肿瘤之一。常规的临床治疗方法如化疗,手术切除或者放疗一般只能治标,而胶质瘤组织的浸润性增长却常常使患者在出现症状后一二年内面临肿瘤转移而导致的死亡威胁。长久以来,不少研究者在寻求不同于传统途径的治疗方法来攻克这个难题。新的治疗模式即基因治疗在单基因遗传性方面取得突破性进展后,人们开始关注这种新的治疗模式对肿瘤治愈的影响。1992 年,临床基因治疗开始作为一种新的治疗方案开始应用于神经胶质瘤,随着免疫学的发展和对基因技术研究的不断加深,一些研究者结合病毒载体,免疫基因,转基因等方法在神经胶质瘤的治疗方面取得不少可喜成就,使基因治疗的作用进一步为人们所认识。本文将对近年来对胶质瘤基因治疗的研究简要概述。
1 自杀基因治疗
自杀基因(suicide gene) 疗法是指将某些病毒的基因转导入肿瘤细胞,此基因编码的特异性酶类能将细胞无毒或毒性极低的药物前体在肿瘤细胞内代谢成细胞毒性产物,以达到杀死肿瘤细胞为目的。自杀基因治疗系统的种类较多,主要包括单纯疱疹病毒Ⅰ型胸苷激酶P丙氧鸟苷(HSV12tkPGCV) 系统、带状疱疹病毒胸腺嘧啶激酶P阿糖甲氧基嘌呤(VZV2TKPAra2M) 系统、胞嘧啶脱氨酶P52氟胞嘧啶(CDP52FC) 系统、硝基还原酶PCB1954 (NTRPCB1954) 系统等,在胶质瘤中单纯疱疹病毒胸苷激酶基因(HSV2tk) 研究较多。日本的Kurozumi 等利用腺病毒作为载体将CDP52FC 转导入p53 突变及p53 野生胶质瘤细胞株中,通过流式细胞仪测定及蛋白免疫分析,发现CDP52FC 系统可以诱导人胶质瘤细胞的细胞凋亡,其机制为CD 能将无毒的52FC 转化为52FU ,52FU继续被转化为单磷酸52FU 和三磷酸52FU ,阻断胸苷合成酶合成和mRNA 转录。同样,运用CDP52FU 系统,Lu 等证实转染CD 后的U251 人胶质瘤细胞对于52FU 的敏感性大大提高。对于通常的自杀基因系统,不少研究者也致力于提高基因疗法的效率Okada等发现, 将表达逆转录包蛋白的复合体载体, 与AVC2、GCEGFP(二者均为腺病毒载体) 的共同转导可以提高转导的效率,这种方法提高了体外细胞对更昔洛韦( GCV) 前药的敏感性,而对种植于裸鼠的肿瘤抑制率也达到了50 %。Moriuchi等在HSV2tkPGCV 系统中,利用同时表达HSV2tk 和NF2κB 抑制剂IκB 突变形态的TOIkappaB(一种人工合成的复制缺陷载体) , 在GCV 存在下TOIkappaB 组的细胞杀伤率为90 %～100 % ,而TOZ. 1(一种复制缺陷载体) 则为80 %～85 % ,而前者的细胞毒性相比却更低,TOIkappaB + GCV 组的裸鼠也比其他对照组存活率更高,从而指出了基于HSV2tkPGCV 系统的一种更加安全有效的途径。
在自杀基因的探索中,曾有不少研究者发现,只要少量的自杀基因转染的癌细胞与未转染的癌细胞按一定比例混合后共同培养,不仅转染的癌细胞被杀灭,二者相互接触后相邻的未转染的癌细胞也大量死亡,此即所谓“旁观者效应”(by2stander effect) ,而几乎所有的自杀基因治疗系统都存在这种效应。Ammerpohl 等在用HSV2tk 基因治疗胶质瘤时发现,作为增强癌细胞间隙链接的42丁酸苯酯和更昔洛韦合用时显著增加了旁观者作用。临床上,意大利的Colombo 等用结合的IL22PHSV2tk 基因疗法治疗再生的多形恶性胶质细胞瘤,他们向瘤内注射转录病毒载体引导细胞(PVPC) ,然后静脉注射GCV ,结果显示,实验组的患者的存活率提高。
2 免疫基因治疗
免疫基因治疗是通过基因重组技术来增强机体的抗肿瘤免疫功能达到治疗肿瘤的目的,主要包括增强免疫效应细胞功能的细胞因子基因疗法,调节增强抗原识别能力的主要组织相容性复合物(MHC) 的基因疗法和共刺激分子基因疗法等。Nakahara 等在203G 细胞中用阳离子脂质体转染带cDNA编码的免疫反应性纤维结合素α(TFN2α) ,然后用同系基因型的骨髓衍生树突状细胞(Dendritic cells ,DC 细胞) 与初生脾T细胞一起培养,结果发现203G细胞几乎全被DC 和T 细胞杀死,同时观察到肿瘤特异的细胞毒性T 细胞(CTL) 活性及高水平的白细胞介素212 ( IL212) 和免疫反应性纤维结合素γ( IF2γ) 产物;在同系的动物中也发现此共同作用的效果抑癌作用更加显著。Lan 等利用突变的12型单纯疱疹病毒mtHSV,提高了肿瘤治疗的选择专一性: 人胶质瘤细胞(U251) ,人腔状细胞(EJ ) 和鼠肉瘤细胞(S2180) 均受到这种细胞因子的影响增加了对阿昔洛韦的敏感性,人羊膜细胞却没有影响;平行的在体实验同样证实接大鼠的肉瘤生长受到明显抑制。Mukherjee 等在靶向T211 结构的一种蛋白质( aprotein known as T211 target structure ,T11TS) 注射N2乙基2N2亚硝基脲(N2ethyl2N2nitrosourea ,ENU) 诱导的免疫抑制大鼠后,观察外周和神经系统的改变以及脾,脑浸润淋巴细胞的细胞毒性活性变化,用流式细胞仪测定肿瘤细胞和小神经胶质细胞含量,发现T11TS 不仅增加了凋亡细胞的数目,同时降低了分裂细胞数目,而脾和脑浸润细胞的细胞毒性也有显著增加。数据证实了T11TS 对实验脑肿瘤的特殊细胞凋亡作用。
近年来,DC 的相关应用也在免疫基因治疗中成为研究热点,Zhu 等用鼠细胞集落刺激因子(rrGM2CSF) 、白细胞介素重组大鼠白细胞素4 (rrIL24) 激活后的DC 前体混合凋亡C6 细胞皮下注射到大鼠颅内肿瘤中,通过对比的存活实验,肿瘤容积,CD8 和T细胞,体外细胞毒性,细胞因子干扰素γ及白细胞介素210 浓度测定等,发现这种方法增加了肿瘤大鼠存活率,提高了实验鼠的外周血液的CD8 和T细胞水平,诱导了对C6 细胞的淋巴t 毒性反应,实验证明,这是一种安全有效的颅内免疫治疗方案。董震等对试验组21 例脑胶质瘤患者接受自体DC 免疫治疗,对照组19 例接受常规治疗,进行临床随访并检测两组T细胞亚群水平的变化。结果试验组中,患者的生存时间(29 个月) 远大于对照组(10 个月) ,两组生存曲线分布差异有显著性意义。脑胶质瘤患者外周血中CD+3 含量、CD+4 含量以及CD+4PCD+8 比值明显低于正常对照组,免疫治疗后患者外周血CD+3 、CD+4 、CD+8 含量以及CD+4PCD+8 比值与对照组比较均增加,但CD+4PCD+8 比值仍低于健康成人组,结果显示脑胶质瘤存在免疫功能抑制,自体DC 肿瘤疫苗治疗可一定程度重建、增强机体肿瘤免疫应答,抑制脑胶质瘤的复发和进展,从而有效地延长脑胶质瘤患者的生存时间。
3 抑癌基因治疗
原癌基因和抑癌基因都是正常细胞内存在的基因,它们在细胞的生长、分裂、分化和增殖中起着重要的作用。抑癌基因亦称为抗癌基因,是指正常细胞内存在的能抑制细胞转化和肿瘤发生的一类基因群。目前已分离克隆出20 余种抑癌基因,而p53 基因是与人类肿瘤相关性最高的抑癌基因,不少研究也证明肿瘤的生成会伴随p53 的缺失。近几年对于p53的研究也非常热门,Gil2Perotin 等对p53 基因缺陷大鼠中室下区细胞(SVC) 的研究发现,p53 的缺失使作为胶质细胞瘤的起源细胞SVC 增殖迅速。Senatus 等发现一种p53 羧基末端肽,可重新恢复p53 的瘤细胞吞噬作用,而对其他的良性肿瘤及人外周骨髓粒细胞作用较小,由于其可以通过增强的对流释药系统穿越血脑屏障且具有较好的选择性,所以可作为新的抗癌因子。Nashimoto 等则利用p53 腺病毒载体和微热方法,增加了瘤细胞凋亡细胞的比率,而细胞周期分析和DNA 片段含量测定证实细胞抑制只由p53 载体引起。Michiue等使用了基因突变的p53 蛋白,将羧基末端的多赖氨酸残基用精氨酸取代的产物,转导入胶质瘤细胞, 由于存在对Mdm2(鼠双微基因) 介导的遍蛋白化耐受性,这种蛋白具有较强的转导调节活性,同时抑制胶质瘤细胞的增殖,表现了其在p53 基因治疗方面的应用潜力。
这几年有不少的研究转向于p53 在其他基因治疗中的辅助作用,Mitlianga 等观察了复制腺病毒AD5Delta24 和外源p53 在胶质瘤细胞中的同时转运,发现细胞凋亡与细胞p53 状态无关,而腺病毒和p53 的协同凋亡和溶瘤作用促进了瘤细胞的死亡。相对于常规的p53 基因治疗, Ito 等研究的p53促进细胞吞噬的调节基因(PUMA) ,在转导p53 腺病毒载体后,PUMA 促进突变p53 基因对胶质瘤细胞的吞噬作用,却并不诱发对野生p53 基因的胶质瘤细胞凋亡耐受性,实验结果显示了肿瘤特异表达系统中PUMA 的优势。
4 多药耐药( multidrug resistant ,MDR)相关的基因治疗MDR 是指在化学药物治疗肿瘤中发现的肿瘤细胞的非特异普遍耐药性。导致肿瘤细胞的MDR 的一个重要原因,是其MDR1 基因扩增和过度表达。跟MDR 相关的基因治疗一般集中在抑制肿瘤细胞的MDR1 基因表达从而增加常规化疗的效果。Matsumoto 等用一种反义寡核苷酸(RP1) 作用于对依托泊苷耐受的肿瘤细胞, 通过逆转录聚合酶链反应(RT2PCR) 与免疫印记法,发现此反义寡核苷酸可能通过抑制MDR 相关mRNA 的转录从而抑制MDR1 的表达,而与对照组相比,寡核苷酸作用的细胞对依托泊苷的敏感性增加,生长受到抑制。Rittierodt 等通过反义核苷酸作用于人恶性胶质瘤细胞U287MGa 和人脐静脉内皮细胞(HUV2ECC) 细胞来阻止P2gp mRNA的过度表达,结果显示多柔比星在细胞中的驻留时间增加了4 倍;这也反映了反义核苷酸在MDR1 抑制中的广泛使用。郭华等则以MDR21 基因mRNA 为靶点设计合成两反义肽核酸(PNA) 序列,利用PNA2DNA 杂交,阳离子脂质体介导转染神经母细胞瘤耐药细胞株SK2N2SH。采用流式细胞术、RT2PCR 和高效液相色谱等方法分别检测反义PNA的转染效率、转染前后细胞P2gp 、MDR21 基因mRNA 的表达及细胞内阿霉素(ADM) 浓度, 结果显示: 两反义PNA 均使SK2N2SH细胞P2gp 表达明显降低,MDR1 mRNA 表达轻度降低,细胞内ADM聚集浓度明显增加,反义肽核酸在MDR1 基因抑制中的特殊应用,也为逆转肿瘤的MDR 提供了新的途径。
