肺癌的基因治疗白春学 张 新复旦大学呼吸病研究所 中山医院肺部肿瘤综合诊疗中心 复旦呼研所基因治疗的定义依靠遗传物质即基因 （无论是人本身或外源的 ）来治疗疾病, 包括纠正 人自身基因的结构或功能 上的错乱，阻止病变的进 展, 杀灭病变的细胞，或 抑制外源病源体遗传物质 的复制，从而达到 治病目 的。肺癌分子发病机制通常观察到的遗传变化烟草 致癌物对外界信号的异常反应 丢失细胞周期控制 丢失凋亡途径 丢失抑制转移能力 血管生成 永生化 自分泌生长环非典型肺泡增生前恶变腺瘤肺癌原位癌发育不良支气管 花生正常上皮基因治疗的要素确定目的基因 选用基因载体 目的基因在受体 细胞中表达 恶性肿瘤基因治疗靶基因 （目的基因）的选择（一）抑制癌细胞生长 1. 抑癌基因(1)p53(2). p RB(3). p15, p16, p21恶性肿瘤基因治疗靶基因 （目的基因）的选择2. 癌基因反义基因、RNAi(1). N-ras Ki-ras(2). IGFI R, IGFII R(3). c-myc恶性肿瘤基因治疗靶基因 （目的基因）的选择 （二） 自杀基因恶性肿瘤基因治疗靶基因 （目的基因）的选择（二）增强免疫反应：Immuno-Gene Therapy肿瘤免疫：癌细胞免疫原性降低，机体免疫系统缺陷 1. 增强免疫原性(1) B-7(2) 肿瘤抗原基因(3) 细胞因子 IL-2, IL-3, GM-CSF etc.(4) B 细胞融合 恶性肿瘤基因治疗靶基因 （目的基因）的选择2. 过继免疫基因治疗TIL 导入 TNF 扩增 导入体内IL-2恶性肿瘤基因治疗的其它策略 抑制肿瘤血管生成（angiostatin, endostain) 诱导正常组织产生抗肿瘤物质（IL-2, INF) 保护正常组织免受化疗的影响（谷胱甘肽合成酶）癌症基因治疗(113 trials currently open in US in immunotherapy of cancer) 54% of immunotherapy trials dedicated to melanomaDelivery of the tumour-suppressor gene TP53 accounts for the next largest group Suicide GTIn humansCancer 69%基因治疗对肺癌有效吗？腺病毒载体转染野生型53基因的 临床试验期临床试验 1 999年， Swisher等 2 8例晚期 2 6例标本中有 1 2例 (46 %)被检出转导 的特异性53。有 1 1例患者组 织标本出现了细胞凋亡。 /期临床试验肺癌和头颈部肿瘤中有抗瘤活性。 瘤内注射rAd-53试验病例：12例气道阻塞而无法手术的肺癌患者 剂量：110611011pfu，28天注射1次， 疗效：6例气道堵塞症状缓解3例肿瘤部分缓解瘤内注射rAd-53联合放疗的期 临床试验NSCLC 83的患者局部组织病理活检未见肿瘤组 织16的患者仍可观察到肿瘤病灶 单独放疗的有效率不到20免疫基因治疗临床试验经GM-CSF基因修饰的肿瘤疫苗治疗进展 期NSCLC（I、II期）83例中，有3例患者达到完全缓解抑制TGF-表达反义RNA转染肺癌细胞株，然后将此细胞给59位 IIIB或IV期的肺癌患者注射，结果有14例部分缓解，一 年生存率达70SCID: Non-CGT ExampleGene Therapy for CancerGene Therapy for Cancer SCID means “severe combined immuno deficiency disease “bubble boy disease” Recessive genetic disorder Mutation in gene for blood enz adenosine deaminase (ADA) Precursor cells gone so imm sys gone No therapy to treat this disease until GT Normal ADA gene is transplanted into patient Restarts imm sys Best to attack disease at source Put wild gene in stem cells that produce imm sys using avirulent retrovirus A transgene integrates with body cellsSCID: Non-CGT Example基因治疗安全吗 ？ ？ ？ No therapy to treat this disease until GT Normal ADA gene is transplanted into patient Restarts imm sys Best to attack disease at source Put wild gene in stem cells that produce imm sys using avirulent retrovirus A transgene integrates with body cellsSCID: Non-CGT Example基因治疗所致首例死亡1999年9月，一例遗 传性鸟氨酸氨甲酰转 移酶(OTC)缺乏的患 者，于接受以腺病毒 为载体的OTC 基因 治疗4天后死亡。Jesse Gelsinger他是5000多例临床试验者中 因基因治疗副反应发生死亡 的唯一例。四个主要问题FDA还没有批准任何人类基因治疗药物上市 2) 免疫反应. 降低疗效3) 病毒载体的问题 . 毒性、免疫炎症反应、恢复复制能力的危险。4) 多基因病变. 单基因治疗疗效有限.1) 基因治疗作用时间. 很难做到不让基因整合到基因组而取得长期 效果。 世界首个获准上市的基因治疗药物 深圳市赛百诺基因技术有限公司 通用名：重组人p53腺病毒注射液 注册商标名：今又生（Gendicine） 英文名：Recombinant Human Ad-p53 Injection 主要组成成分：重组人p53腺病毒颗粒 今又生临床疗效 联合放疗治疗中晚期头颈部鳞癌患者，CR率达64 ，是单纯放疗CR率的3.4倍 联合常规放/化疗治疗非头颈部实体瘤（30种，包括主要实 体瘤），CR 32；PR 27；NC 41%。 单药治疗复发性晚期头颈部鳞癌患者的治疗结果： 50以上的病人肿瘤缩小，最大缩小率达95 。 今又生瘤内注射重组人腺病毒治疗 晚期肺癌临床试验观察 例数：15 用药方式：经皮肺穿刺 剂量：1次/周X4/疗程 疗效： 缩 小 5例无变化 7例增 大 3例H101H101H101 复 制 型 腺 病 毒 治 癌 机 制H101的E1B蛋白缺失 ,P53蛋白行使职能P53蛋白阻止腺病毒 在细胞中复制繁殖正常细胞存活正常细胞H101感染P53功能 失常的癌细胞H101在癌细胞中 复制繁殖H101选择性杀死P53功 能失常的癌细胞P53缺失的癌细胞H101P53P53P53P53P53P53我们还能做些什么？更好的载体提高转染效率治疗基因Immunoliposomes for active targetingAntibody against tumor specific molecules will target them to tumors更好的治疗策略RNA干扰？RNAi现象的发现RNA干扰特点专一性高 作用稳定 效率高 操作较简 便IRESSA治疗肺癌疗效 NSCLC 40-80% Prostate 40-80% Gastric 33-74% Head and neck 90-100% Breast 14-91% Colorectal 25-77% Pancreatic 30-50% Ovarian 35-70%高表达EGFR的肿瘤荧光显微镜下观察siRNA-EGFR的抑制效应 （A549细胞）a 空白对照 b LF2000 c 无关siRNA d siRNAEGFR生长抑制试验A549：85.0%SPC-A1：78.3%集落形成实验图15 dsRNA-EGFR 抑制A549（左）、SPC-A1（右）细胞集落形成。a：对照组，b：空白 载体组，c：dsRNA-unrelated组，d：dsRNA-EGFR组63.3%66.8%化疗敏感性分析 图18 RNAi抑制EGFR表达对A549（左）、SPC-A1（右）细胞化疗敏感性的影响。A549对照组、 空白载体组、dsRNA-unrelated组、dsRNA-EGFR组IC50依次为2.67g/ml、2.30g/ml 、2.19g/ml、0.50g/ml。 SPC-A1IC50依次为3.67g/ml、3.11g/ml、 3.07g/ml、0.43g/ml 化疗增敏47倍肿瘤生长抑制率图 3 各实验组肿瘤生长曲线图。空白载体组、dsRNA-unrelated组、dsRNA-EGFR组肿 瘤生长抑制率依次为19.72%、13.59%、75.03% 75.03%13.59%19.72%相关的课题及论文课题： 基于RNAi技术抗肿瘤新药研究04DZ19208；上海市科委重大项目 用新方法提高肺癌化疗敏感性的研究02JC14027；上海市科委重点项 目 论文： Acta Pharmacol Sin 2004；25（1）：61注：本文已被Cancer Res（IF 7.69）、annual review of physiology （IF 16.67）等杂志引用。 Genet Vaccines Ther. 2005；3:5 中华内科杂志 2004；43（5）：345 RNA Biology 2004；1（1）：1 中华肿瘤杂志2004; 26(12) : 713 中华结核和呼吸杂志2005；28 （5）：337申请临床试验黄斑退化 (AMD) 糖尿病性视网膜病变 (DR). 儿童HIV感染 高胆固醇血症 就象前二十多年 对肿瘤分子生物学的 大量研究，终于取得 了分子靶向治疗重大 突破一样，我们有理 由相信，经过数十年 的辛勤耕耘，肺癌基 因治疗必将结出磊磊 硕果。 展 望谢谢 ！