基因治疗肿瘤的策略基因治疗肿瘤的策略南通大学基础医学院南通大学基础医学院陈陈莉莉肿肿瘤瘤基基因因治治疗疗已已成成为为肿肿瘤瘤生生物物治治疗疗最最引引人人瞩瞩目目的的研研究究领领域域，是是继继手手术术、放放疗疗、化化疗疗、免免疫疫治治疗疗之之后后的的第第五五种种模式模式,是肿瘤治疗的有益补充。是肿瘤治疗的有益补充。基基因因治治疗疗就就是是用用正正常常或或野野生生型型基基因因校校正或置换致病基因的一种治疗方法。正或置换致病基因的一种治疗方法。基因治疗的基本程序：基因治疗的基本程序：1.目的基因准备；目的基因准备；2.受体细胞（靶细胞）培养；受体细胞（靶细胞）培养；3.载体的选择与克隆；载体的选择与克隆；4.将目的基因导入靶细胞；将目的基因导入靶细胞；5.转导细胞的选择和鉴定；转导细胞的选择和鉴定；6.基因治疗的安全性鉴别及疗效评价基因治疗的安全性鉴别及疗效评价。基因治疗的主要措施有：基因治疗的主要措施有：1.基因置换基因置换（genereplacement）将致病基因整个的换以正常基因，使致病基因永久的得到更正；2.基因修正基因修正（genecorrection）将基因的突变碱基序列纠正，而正常部分给予保留；3.基因修饰基因修饰（geneaugmentation）将目的基因导入病变细胞或其它细胞，目的基因的表达产物修饰改变缺陷细胞的功能，或使原有的功能得到增强；4.基因失活基因失活（geneinactivation）应用反义核苷酸或核酶特异的封闭某些致病基因的表达；区别几个概念：区别几个概念：将目的基因导入细胞或细菌，针对目的基因叫做将目的基因导入细胞或细菌，针对目的基因叫做转移转移（transfer）针对宿主细胞叫做针对宿主细胞叫做转导（转导（transduction）而这一过程叫做而这一过程叫做转染（转染（transfection）目的基因导入细胞导致宿主细胞的基因组分级至性状的改变叫目的基因导入细胞导致宿主细胞的基因组分级至性状的改变叫做做转化（转化（transformation）第一节第一节增强宿主抗肿瘤免疫增强宿主抗肿瘤免疫肿瘤疫苗的作用肿瘤疫苗的作用抗肿瘤免疫有关的转基因治疗是肿瘤基因治疗的最初方抗肿瘤免疫有关的转基因治疗是肿瘤基因治疗的最初方案。为增强机体免疫系统对肿瘤的识别，免疫基因治疗主要案。为增强机体免疫系统对肿瘤的识别，免疫基因治疗主要包括包括一、通过一、通过APC增强对肿瘤抗原的识别与呈递。增强对肿瘤抗原的识别与呈递。二、增加肿瘤细胞表达细胞因子。二、增加肿瘤细胞表达细胞因子。三、增强肿瘤细胞表达的共刺激分子。三、增强肿瘤细胞表达的共刺激分子。一、以树突细胞为基础的肿瘤抗原免疫一、以树突细胞为基础的肿瘤抗原免疫通过通过APC（AntigenPresentingCells）增强对肿瘤增强对肿瘤抗原的识别与呈递。将编码目的抗原的基因，以重组抗原的识别与呈递。将编码目的抗原的基因，以重组表达载体的形式经各种基因转移途径转入机体细胞，表达载体的形式经各种基因转移途径转入机体细胞，借用宿主细胞的表达加工机构合成抗原分子。如通过借用宿主细胞的表达加工机构合成抗原分子。如通过主要组织相容性复合体（主要组织相容性复合体（MajorHistocompatibilityComplex，MHC）和和/或或MHC类分子抗原处理和输类分子抗原处理和输送途径将抗原信息呈递给送途径将抗原信息呈递给T淋巴细胞，从而激发体液淋巴细胞，从而激发体液免疫和细胞免疫。免疫和细胞免疫。二、细胞因子的免疫基因治疗二、细胞因子的免疫基因治疗将将IL-1、IL-4、TNF、IFN等细胞因子基因导入肿等细胞因子基因导入肿瘤细胞，使瘤细胞表达出相应的抗原，随后激发瘤细胞，使瘤细胞表达出相应的抗原，随后激发CD4+毒性毒性T淋巴细胞淋巴细胞(CytotoxicTLymphocyte，CTL)反应，而导反应，而导致分泌肿瘤抗原的靶细胞溶解，以达到治疗肿瘤的目的。致分泌肿瘤抗原的靶细胞溶解，以达到治疗肿瘤的目的。如如Shiau等在体内给予表达干扰素等在体内给予表达干扰素-的逆转录病毒进行的逆转录病毒进行鼠膀胱癌切除后的免疫基因治疗鼠膀胱癌切除后的免疫基因治疗,其目的是增加肿瘤细胞在其目的是增加肿瘤细胞在局部产生干扰素局部产生干扰素-,以诱导淋巴细胞的反应达到治疗目的。以诱导淋巴细胞的反应达到治疗目的。这种能产生细胞因子的转基因瘤细胞具有肿瘤疫苗的作用，这种能产生细胞因子的转基因瘤细胞具有肿瘤疫苗的作用，这种肿瘤疫苗有替代无效的辅助性细胞（这种肿瘤疫苗有替代无效的辅助性细胞（HelperTLymphocyte，TH）的作用，并对机体内远处的肿瘤具有的作用，并对机体内远处的肿瘤具有抑制作用。抑制作用。将细胞因子基因导入肿瘤浸润的淋巴细胞（将细胞因子基因导入肿瘤浸润的淋巴细胞（TumorInfiltratingLymphocyte，TIL）和淋巴因子激活的杀伤性和淋巴因子激活的杀伤性细胞（细胞（LymphokineActivatedKillercell，LAK细胞），使细胞），使之活化，活化的之活化，活化的TIL具有显著抗自身肿瘤作用。回输体内具有显著抗自身肿瘤作用。回输体内后趋向于肿瘤局部聚集，并大量表达其携带能增强抗肿瘤后趋向于肿瘤局部聚集，并大量表达其携带能增强抗肿瘤免疫的细胞因子基因产物。免疫的细胞因子基因产物。Hull等比较了伴有等比较了伴有IL-12和共刺激分子和共刺激分子B7-1（AdmIL12/B7）两个载体表达的腺病毒和单纯伴有两个载体表达的腺病毒和单纯伴有IL-12/B7（AdmIL-12）表达的腺病毒感染具有较差免疫原性表达的腺病毒感染具有较差免疫原性的的RM-9鼠前列腺癌模型，研究发现在感染的鼠前列腺癌模型，研究发现在感染的RM-9鼠肿瘤鼠肿瘤细胞中细胞中AdmIL-12/B7能介导能介导IL-12分泌和增加分泌和增加B7-1在细胞表在细胞表面的表达面的表达,通过在比较体内注射通过在比较体内注射AdmIL-12/B7、AdmIL-12和对照组的疗效比较显示前者能明显的减少肿瘤体积和增和对照组的疗效比较显示前者能明显的减少肿瘤体积和增加鼠的存活率。使用两个载体的肿瘤治疗将滤过更多加鼠的存活率。使用两个载体的肿瘤治疗将滤过更多CD4+CD8+的免疫反应细胞。的免疫反应细胞。三、共刺激分子的作用三、共刺激分子的作用将将MHC、类抗原基因导入肿瘤细胞，使宿主免类抗原基因导入肿瘤细胞，使宿主免疫系统识别肿瘤细胞为疫系统识别肿瘤细胞为“异己异己”，以诱发抗肿瘤免疫反，以诱发抗肿瘤免疫反应。可见基因免疫综合了减毒疫苗和亚单位疫苗的精髓，应。可见基因免疫综合了减毒疫苗和亚单位疫苗的精髓，既象接种了活的病原体可以不断地表达抗原蛋白，又可既象接种了活的病原体可以不断地表达抗原蛋白，又可以方便地精选所需基因片段，以激发理想的免疫反应。以方便地精选所需基因片段，以激发理想的免疫反应。Matubonis等研究的结果表明，某些肿瘤细胞等研究的结果表明，某些肿瘤细胞APC表面表面存在有共刺激分子存在有共刺激分子B7-16（CD80）表达时，更难有效地表达时，更难有效地激活激活CTL，基因疫苗激活的基因疫苗激活的CTL具有高度的特异性和具有高度的特异性和MHC-I类分子限制性，其目的在于排除细胞外蛋白与类分子限制性，其目的在于排除细胞外蛋白与核酸的侵袭，这对防止杀伤作用的扩散及维持机体核酸核酸的侵袭，这对防止杀伤作用的扩散及维持机体核酸物质的稳定具有重要意义物质的稳定具有重要意义。应用这一手段前提是必须有肿瘤抗原的存在，应用这一手段前提是必须有肿瘤抗原的存在，特别是肿瘤特异性抗原，只有这样才可使诱导特别是肿瘤特异性抗原，只有这样才可使诱导的免疫反应只针对肿瘤而不破坏正常组织。以的免疫反应只针对肿瘤而不破坏正常组织。以往寻求肿瘤特异性抗原，先从寻找癌基因开始，往寻求肿瘤特异性抗原，先从寻找癌基因开始，然后再从基因推导肽片断，近年来发展了一个然后再从基因推导肽片断，近年来发展了一个原来方法相反的研究路线，即原来方法相反的研究路线，即先分离可识别肿先分离可识别肿瘤特异性肽的瘤特异性肽的CTL，再通过再通过CTL寻找其编码肽寻找其编码肽的基因。的基因。通过这种方法，发现了黑色素瘤基因通过这种方法，发现了黑色素瘤基因MAGE-1，其编码的抗原可为人类黑色素瘤的其编码的抗原可为人类黑色素瘤的特异性特异性T细胞所识别。细胞所识别。HuXueyou等等合合成成了了MAGEAL九九肽肽，负负载载自自体体APC后后给给病病人人免免疫疫，发发现现可可引引起起原原位位和和远远距距离离部部位位的的自自体体黑黑色色素素瘤瘤反反应应和和特特异异性性CTL数数量量增增加加，说说明明此此法法可可诱诱导导肽肽特特异异性性CTL应应答答并并进进行行循循环环。这这一一研研究究结结果果为为特特异异性性抗抗黑黑色色素素瘤瘤的的免免疫疫治治疗疗显显示示了了良良好好的的应应用用前前景。景。免免疫疫基基因因治治疗疗有有助助于于克克服服抗抗癌癌治治疗疗中中碰碰到到的的肿肿瘤瘤异质性、化疗耐受性、肿瘤细胞低免疫原性等困难。异质性、化疗耐受性、肿瘤细胞低免疫原性等困难。第二节第二节恢复和增强抑癌基因的功能恢复和增强抑癌基因的功能引入抑癌基因引入抑癌基因抑癌基因是抗肿瘤基因治疗中一类极为重要抑癌基因是抗肿瘤基因治疗中一类极为重要的目的基因，将这类基因导入肿瘤细胞或非肿瘤的目的基因，将这类基因导入肿瘤细胞或非肿瘤细胞，其表达产物通过复杂的基因调节或活化代细胞，其表达产物通过复杂的基因调节或活化代谢机制，能抑制肿瘤的恶性生长，甚至可导致癌谢机制，能抑制肿瘤的恶性生长，甚至可导致癌细胞逆转。虽然肿瘤的发生发展是一个多基因参细胞逆转。虽然肿瘤的发生发展是一个多基因参与、多步骤形成的过程，但在这些过程中某种癌与、多步骤形成的过程，但在这些过程中某种癌基因的激活或抑癌基因的失活可能起到了关键性基因的激活或抑癌基因的失活可能起到了关键性的作用。的作用。用基因替代等方法恢复或增强抑癌基因杂合性的缺用基因替代等方法恢复或增强抑癌基因杂合性的缺失，将某些含有抑癌基因的染色体片断或整条染色体臂失，将某些含有抑癌基因的染色体片断或整条染色体臂导入那些已知或疑有抑癌基因缺失的肿瘤细胞或荷瘤动导入那些已知或疑有抑癌基因缺失的肿瘤细胞或荷瘤动物体内，以消除肿瘤细胞的恶性表型和在体内致癌性，物体内，以消除肿瘤细胞的恶性表型和在体内致癌性，从而达到控制肿瘤细胞异常生长的目的。从而达到控制肿瘤细胞异常生长的目的。基因治疗和免疫的靶特异性分子治疗已进入临床研基因治疗和免疫的靶特异性分子治疗已进入临床研究阶段。如通过载有野生型究阶段。如通过载有野生型P53的腺病毒载体进行瘤体内的腺病毒载体进行瘤体内注射。这种用病毒载体介导的转导肿瘤抑制基因治疗方注射。这种用病毒载体介导的转导肿瘤抑制基因治疗方法代表了癌症治疗的策略之一。用肿瘤抑制基因如法代表了癌症治疗的策略之一。用肿瘤抑制基因如P53、Rb治疗因那些有这类基因突变的肿瘤是有价值的。治疗因那些有这类基因突变的肿瘤是有价值的。体外转导抑癌基因对恶性肿瘤特征的影响有：体外转导抑癌基因对恶性肿瘤特征的影响有：转导转导WT、p53能使结肠癌、骨肉瘤、神经胶质瘤、能使结肠癌、骨肉瘤、神经胶质瘤、腺癌增殖降低；腺癌增殖降低；转导转导Rb基因能使视网膜母细胞瘤、骨肉瘤、前列腺基因能使视网膜母细胞瘤、骨肉瘤、前列腺癌增殖降低；癌增殖降低；转导转导wT-1能使裸鼠体内能使裸鼠体内wilms瘤形成下降；转导瘤形成下降；转导NF1能使神经纤维瘤病病灶减少；能使神经纤维瘤病病灶减少；增加增加p16基因能使裸鼠体内神经胶质瘤形成减少。基因能使裸鼠体内神经胶质瘤形成减少。在实体肿瘤中抑癌基因在实体肿瘤中抑癌基因P53分子对由化疗引分子对由化疗引起的起的DNA损伤有重要的作用损伤有重要的作用,可引起细胞周期停可引起细胞周期停滞与促使细胞凋亡，在食道癌研究中已获疗效。滞与促使细胞凋亡，在食道癌研究中已获疗效。自从自从1994年年Okama