癌基因拮抗治療范文

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【摘要】基因治療的方式有兩類：（1）基因矯正和置換；（2）基因增補。目前研究的基因治療方法主要有免疫基因治療、癌基因拮抗治療、化學基因治療（多藥耐藥基因治療和自殺基因治療）、抗腫瘤血管形成基因治療、使用溶瘤病毒的治療等措施。目前還沒有一種基因治療可代替常規療法,基因治療與常規療法相結合,是乳腺癌治療的發展趨勢。隨著乳腺癌發病機制的深入研究,乳腺癌相關基因的不斷發現,乳腺癌基因治療將取得更多突破,為臨床治療提供新的途徑。

【關鍵詞】乳腺癌免疫基因治療癌基因拮抗治療化學基因治療抗腫瘤血管生成基因治療

乳腺癌是女性常見的惡性腫瘤之一。目前乳腺癌的常用治療手段主要是以傳統的手術治療為主，術后輔以局部或全身的放療、化療及內分泌治療。這些手段雖然可以使患者獲得較高的生存率甚至治愈，但術后復發及遠處轉移的問題仍然是困擾醫學界的一大難題。隨著分子生物學技術及免疫學技術的迅猛發展和人類對乳腺癌發病機制認識的不斷深入，基因治療逐漸成為腫瘤生物學治療中的重要組成部分。基因治療在乳腺癌的治療中顯示出良好的應用價值，并且取得了一定的效果，將日漸成為一項有前景的治療選擇。

1、免疫基因治療

1.1。細胞因子治療。細胞因子調節多種細胞生理功能，是機體防御和清除腫瘤的重要因子。腫瘤的發生與腫瘤患者的細胞因子表達有關，因此,通過細胞因子網絡增強機體抗腫瘤免疫達到清除腫瘤的目的，一直是該領域研究的一個熱點。（1）將細胞因子基因導入腫瘤細胞。Pastorakova等將表達人源性腫瘤壞死因子α（hTNF-α）基因的質粒體外轉染不同的乳腺癌細胞株（MDA-MB-361、HCT116、8-MG-BA）。檢測結果表明hTNF-α在3種細胞株中均有表達,可顯著誘導MDA-MB-361凋亡、壞死，對HCT116作用則較弱，而對8-MG-BA幾乎無作用。動物實驗表明hTNF-α可在裸鼠體內引起MDA-MB-361壞死。Loudon等研究發現DISC-hGMCSF能夠高效轉染人乳腺癌細胞，分泌GM-CSF;DISC-hGMCSF、在4T1中可有效抑制腫瘤生長，與化療藥物聯合使用時效果不受影響；（2）將細胞因子受體基因導入腫瘤細胞，使腫瘤細胞表面相應的細胞因子受體表達增多，從而將大大增強細胞因子的抗腫瘤效果。乳腺癌細胞表面表達IL-13受體α2（IL-13Rα2）后,可提高其對IL-13的敏感性。Kawakami等將載有IL-13Rα2的質粒皮下注入乳腺癌荷瘤小鼠體內，再在鞘內注射IL-13進行干預，取得了顯著的抗瘤效果，且對動物其它重要臟器無影響。病理結果顯示，消退的瘤體內有大面積的組織壞死,伴有巨噬細胞和NK細胞的浸潤。以IL-13對腫瘤的直接毒性作用和相關免疫反應的激活有關。

1.2將癌特異抗原基因導入抗原提呈細胞。BA46是乳腺癌相關抗原，存在于多數乳腺癌細胞膜表面,但造血細胞表面無此抗原。自身抗原不能刺激機體產生CTL反應。Liu等[4]將載有BA46基因的重組腺相關病毒載體轉染樹突狀細胞，實驗結果表明樹突狀細胞可表達BA46抗原；樹突狀細胞基因組整合AAV/BA46/Neo載體；可刺激機體產生強烈、迅速的BA46抗原特異性、MHC-I限制性CTL反應，但僅持續1周的時間；產生IFN-γT細胞數量顯著增多而產生白細胞介素-4T細胞數量較低；樹突狀細胞高表達CD80和CD86。Chen等將帶有ErbB22neu基因的腺病毒載體(AdNeuTK)轉染樹突狀細胞，小鼠動物實驗發現，經ErbB-2/neu基因修飾的樹突狀細胞疫苗能誘導抗腫瘤免疫反應，與Adm白細胞介素-12聯合應用抗腫瘤效果則更好。

1.3腫瘤疫苗治療。目前應用于臨床試驗的腫瘤疫苗治療有以下2種：（1）全腫瘤細胞疫苗。即采用轉基因手段促進機體對腫瘤細胞的免疫反應。將編碼促進免疫反應的細胞因子的基因直接在體內轉染到腫瘤細胞內。或在體外將這些基因轉染到腫瘤細胞內，在腫瘤細胞經放射線照射滅活后自身移植于體內，以增強免疫反應。目前用于該方面研究的免疫增強細胞因子包括白細胞介素-2，白細胞介素-12，干擾素、粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF)等；（2）樹突狀細胞為基礎的腫瘤疫苗具有強烈抗原提呈功能的樹突狀細胞也是免疫治療的靶目標，能夠有效地將腫瘤抗原提呈傳遞給CD4+和CD8+細胞，活化特異的CTLs。

2、癌基因拮抗治療

2.1轉染抑癌基因抑癌基因是指正常細胞內存在的、能抑制細胞轉化和腫瘤發生的一類基因群。目前已分離克隆的抑癌基因主要有p53、Rb、ERBA、WT1、DCC、MCC、APC、nm23、MTS、TIMP、FHIT、BRCA1和BRCA2等。而以p53、FHIT、BRCA1和BRCA2等實驗研究較多。現在常用的方法是以腺病毒為載體，將相應的抑癌基因轉染乳腺癌細胞，抑制乳腺癌細胞的生長。p53基因是研究較為深入的一種，野生型可直接抑制DNA復制，使細胞出現G1期阻滯可調控細胞凋亡。乳腺癌患者中有40%出現p53基因的缺失或突變。將野生型p53基因導入p53基因缺失或變異的乳腺癌細胞，可抑制腫瘤細胞的生長,促使腫瘤細胞凋亡。在家族性乳腺癌中發現的與其發病相關的抑癌基因BRCA1常存在突變,在大多數散發性乳腺癌中表達往往過低。這一發現為將野生型BRCA1導入乳腺癌細胞，恢復BRCA1功能的基因修復治療乳腺癌奠定了理論基礎。目前有在乳腺癌動物模型中采用裝有BRCA1的逆病毒載體,瘤內直接注射的方法，將BRCA1用于晚期乳腺癌胸壁轉移瘤的治療。

Fragilehistidinetriad（FHIT）基因定位于染色體3p14.2，是一種新發現的抑癌基因。FHIT基因的大片段缺失常存在于包括乳腺癌在內的許多腫瘤中。Sewgnani等研究表明用腺病毒轉染FHIT（Ad-FHIT）后，可激活caspase-2并釋放細胞色素2，最終導致乳腺癌細胞凋亡。

2.2抑制癌基因的治療抑制癌基因功能是通過各種手段消除異常活化的癌基因的作用，達到治療腫瘤的目的。目前常用的主要有3種方法：（1）反義寡核苷酸（ODNS）或RNA干擾技術阻止癌基因mRNA轉錄和翻譯。許多與乳腺癌有關的癌基因可受反義ODNS的有效靶擊。實驗證實反義ODNS能顯著下調乳腺癌細胞c-erbB-2mRNA表達,抑制癌細胞增生。Osta等報道上皮細胞黏附分子（EpCAM）siRNA能使EpCAM發生基因沉默現象，導致乳腺癌細胞系增殖率下降35%～80%。同時還可使乳腺癌細胞系MDA2MB2231的細胞遷移減少91.8%，細胞浸潤減少96.4%。如果直接將這些體外合成的siRNA導入哺乳動物細胞內，僅會引起4～7天的基因沉默，不足以持續影響細胞生理功能。腫瘤的基因治療需要一個能穩定而持久地產生siRNA的體系來維持這種抑制蛋白合成的效果。Brummelkamp等構建了一個載體系統—pSUPER，它使用RNA聚合酶ⅢHl-RNA基因啟動子，將siRNA相應的正義鏈和反義鏈整合到啟動子下游處，兩序列間隔5個堿基。導入哺乳動物細胞后，利用RNA聚合酶轉錄大量的單鏈RNA，再折返形成19bp的雙鏈siRNA。由于這些siRNA的一端存在發夾結構，故稱為短發夾RNA（shorthairpinRNAs,shRNAs）。同樣這些被轉染的哺乳動物細胞出現了持久而穩定的特異性蛋白合成的抑制，并出現了相應的表型。研究表明shRNAs的干擾效果優于siRNA的干擾效果，可根據其啟動子的特點而選擇不同長度的shRNAs，抑制乳腺癌細胞端粒酶的合成，誘導腫瘤細胞分化和凋亡，為乳腺癌的基因治療開辟了一條新途徑；（2）以顯性負突變體干擾腫瘤細胞內信號轉導。Lee等在雌激素受體+乳腺癌細胞中轉入雌激素受體顯性負突變體后也能顯著抑制腫瘤細胞生長；（3）使癌基因蛋白不能到達正確的細胞內位置，即用細胞內抗體競爭性結合細胞內位點和生長因子受體。

3、化學基因治療

3.1多藥耐藥基因治療多藥耐藥(MDR)是指腫瘤細胞接觸一種抗癌藥物產生耐藥同時也對其他結構和作用機制不同的藥物獲得耐藥。腫瘤細胞的多藥耐藥性及大劑量化療的嚴重骨髓抑制是現階段臨床上化療失敗的主要原因。目前已分離了兩種多藥耐藥基因:MDR1、MDR3，其中MDR1與腫瘤細胞典型多藥耐藥有關。它僅有一個開放性閱讀框架，可編碼1280個氨基酸的高度糖基化的跨膜蛋白—P-糖蛋白（P-gp），其中分子量為170×103，故又稱為p170。Taka-hashi等在乳腺癌的MDR1基因治療臨床研究中發現，進展期乳腺癌和復發性乳腺癌患者行大劑量化療的同時，移植已轉入MDR1基因的自體同源外周干細胞,而后再用多西他奇化療，能明顯抑制腫瘤生長改善預后，無其他明顯的不良反應。在美國對高劑量化療合并自體造血干細胞移植的腫瘤患者，也已開始耐藥基因的臨床試驗。

3.2自殺基因療法自殺基因療法的機制有：（1）直接殺傷作用即轉染了前藥轉換酶基因的腫瘤細胞能將前藥轉變成細胞毒物質，從而直接殺傷腫瘤細胞；（2）旁觀者效應（bystandereffect）轉染了自殺基因的腫瘤細胞被殺死，其周圍大量未被轉染的細胞也被殺死的現象稱為旁觀者效應。旁觀者效應明顯擴大了自殺基因的殺傷作用。由于基因載體系統在體內的轉染效率很低，自殺基因在體內對腫瘤直接殺傷作用比較小，因而旁觀者效應起著十分重要的作用。

目前用于乳腺癌治療的自殺基因體系主要有以下幾種：（1）單純皰疹病毒胸苷激酶（HSV-TK)基因/更昔洛韋(GCV)系統GCV是阿昔洛韋的衍生物，在HSV-TK的作用下轉化為單磷酸GCV,繼而在哺乳類動物細胞激酶的共同催化下轉化為細胞毒物質三磷酸GCV。它可與三磷酸核苷競爭DNA多聚酶的結合位點，阻止單鏈DNA的延長，使細胞周期停滯在S期，抑制細胞分裂；（2）大腸桿菌胞嘧啶脫氨基酶基因/5-氟胞嘧啶系統。胞嘧啶脫氨基酶僅存在于細菌或真菌中，哺乳類動物細胞缺乏這種酶。該酶可使5-氟胞嘧啶轉化為5-氟尿嘧啶，繼而形成單磷酸5-氟脫氧尿苷。它是一種不可逆的胸腺嘧啶核苷酸合成酶抑制劑，使脫氧核苷三磷酸合成受阻從而抑制DNA的合成；（3）水痘-帶狀皰疹病毒胸苷激酶(VZV-TK)基因/5-(2-溴乙烯)-2-脫氧尿苷（BVDU)系統。Grignet-Debrus等的實驗表明，VZV-TK可作為一個自殺基因，但要以BVDU作為前藥。BVDU三磷酸鹽可結合到DNA鏈中，誘導單鏈斷開。但BVDU活化后的主要細胞毒性在于阻止細胞內胸核苷酸的合成，使脫氧尿苷（dUMP）轉化成脫氧胸苷（dTMP）；（4）suface-tetheredbacterialCPG2[stCPG2(Q)3]基因/4-[(2-chloroethyl)、CMDA系統CPG2能將CMDA水解產生苯甲酸苯酚和苯胺氮芥，或能過自溶反應產生蒽環類抗腫瘤藥，它的最大優點是產生的細胞毒物質為細胞周期非特異性藥物。免疫組化試驗顯示，即使在僅含有很小一部分stCPG2(Q)3表達的細胞中，在前藥CMDA治療下大部分細胞凋亡，提示存在著巨大的旁觀者效應。