惡性腦瘤基因治療詳解

發(fā)布時間：2021-07-06 17:20:46 | 閱讀：次| 關鍵詞：

惡性腦膠質(zhì)瘤是成人中較常見的原發(fā)性惡性腦瘤，具有侵襲性，其血管豐富，可無限制增生，缺乏凋亡，全部這些異常生物學特性導致惡性腦膠質(zhì)瘤難以治療。在惡性腦膠質(zhì)瘤的進展過程中，有的腫瘤控制因子并未被激活，相當數(shù)

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　　惡性腦膠質(zhì)瘤是成人中較常見的原發(fā)性惡性腦瘤，具有侵襲性，其血管豐富，可無限制增生，缺乏凋亡，全部這些異常生物學特性導致惡性腦膠質(zhì)瘤難以治療。在惡性腦膠質(zhì)瘤的進展過程中，有的腫瘤控制因子并未被激活，相當數(shù)量的生長因子和腫瘤基因卻被過多表達，因此其基因治療目標就是干預腫瘤基因或替代“功能基因的缺失”（腫瘤控制因子）。

　　酶前體藥物治療腦瘤

　　酶前體藥物治療又被稱作藥物敏感基因（DSG）治療或自殺基因治療，系指自殺基因胞嘧啶脫氨基酶（前體藥物5－氟尿嘧啶，5－FU）與單純皰疹病毒胸腺嘧啶核苷激酶TK，即HSV－TK基因（前體藥物更昔洛韋，GCV）聯(lián)合應用，通過轉染導入腫瘤細胞內(nèi)，然后給予無毒的前體藥物，在腫瘤局部酶解作用下使前體藥物分解為細胞毒化療藥物，發(fā)揮其抗腫瘤作用。上述兩種自殺基因的聯(lián)合應用具有協(xié)同效應，可使荷瘤裸鼠腫瘤完全根除或保持長期休眠，但其治療作用不能在荷瘤裸鼠模型上實現(xiàn)，說明該過程需要T細胞免疫反應，且伴有腫瘤壞死因子－α（TNF－α）、白細胞介素－6（IL－6）、IL－2、干擾素－γ（IFN－γ）和粒細胞/巨噬細胞集落刺激因子（GM－GSF）等細胞因子的聚集和腫瘤細胞壞死。國外研究人員發(fā)現(xiàn)，只有在自殺基因治療的同時給予免疫刺激，才能延長惡性腦膠質(zhì)瘤小鼠的生存期，且CD4＋細胞去除后這種聯(lián)合效果消失；但去除CD8＋和NK細胞并不受影響。酶前體藥物治療可避免全身應用常規(guī)化療藥物的毒副作用，并盡可能地使藥物到達瘤體靶器官，顯示出治療的優(yōu)越性，目前已在惡性腦膠質(zhì)瘤的實驗性治療研究中獲得廣泛應用。

　　免疫基因治療腦瘤

　　近年來，隨著基因克隆技術的發(fā)展，分子生物學技術與免療理論的結合形成免疫介導的基因治療。增強抗腫瘤免疫的基因治療包括將具有免疫刺激作用的細胞因子基因（如IL－2、IL－4、IL－6、IL－7、IFN、TNF－α、GM－CSF等）直接進行活體腦腫瘤內(nèi)轉移，或在體外導入TIL或LAK細胞，再回輸給病人，通過抗腫瘤活性物質(zhì)的表達增強其殺瘤作用。IL－2及IFN－γ可通過細胞介導的抗腫瘤免疫控制顱內(nèi)及皮下腫瘤的生長，表現(xiàn)在腫瘤內(nèi)單核細胞/巨噬細胞、CD4＋和CD8＋T淋巴細胞彌漫性浸潤，OX42＋小膠質(zhì)細胞活化。此外，將IL－4及GM－CSF導入體外培養(yǎng)獲得的膠質(zhì)瘤細胞，可使體外培養(yǎng)的瘤細胞經(jīng)100GY射線照射后在一段時間內(nèi)產(chǎn)生相應的細胞因子。體外與動物體內(nèi)實驗均證實了腫瘤疫苗對腦腫瘤治療的合適性。直接激活T細胞免疫反應對基因治療腦腫瘤具有重要的作用，因為腦腫瘤細胞抗原提呈能力較弱，且其表達的腫瘤生長因子－β（TGF－β）可使瘤細胞逃避免疫監(jiān)視。轉染同系的主要組織相容抗原復合物（MHC）Ⅱ型基因可直接將腫瘤內(nèi)在編碼的多肽抗原呈現(xiàn)給CD4＋T輔助細胞，由此可加速激活腫瘤特異的CD8＋T細胞毒反應。提高腫瘤細胞的抗原呈現(xiàn)活性可增進瘤細胞免疫反應，從而導致腫瘤細胞死亡。瘤細胞與具有同種異基因的激活B細胞融合形成雜交瘤細胞是完成免疫基因治療的合適手段。產(chǎn)生的雜交瘤細胞除可表達黏附和免疫共刺激分子外，在動物模型中還可通過MHCⅠ類分子將腫瘤抗原提供給T細胞，并通過同種異基因的MHCⅡ類分子合適激活T輔助細胞。首例雜交瘤細胞接種實驗已在腎細胞癌和黑色素瘤患者中獲得成功，對腦腫瘤患者的研究亦取得進展。

　　腫瘤抑癌基因治療腦瘤

　　抑癌基因P53、PTEN、P21和P16等均參與調(diào)節(jié)細胞周程，并誘發(fā)腫瘤細胞凋亡。動物實驗研究已初步證實，惡性腦膠質(zhì)瘤細胞體外轉染抑癌基因P53、PTEN、P21和P16，可誘導腫瘤細胞凋亡，轉染該類基因的惡性腦膠質(zhì)瘤細胞在裸鼠皮下的致癌性下降。雖然在患者體內(nèi)可檢測到抗腺病毒抗體，但它不能消除P53蛋白的生物學活性。該治療是研究人員在院外患者體內(nèi)進行的，僅檢測到小的毒性。

　　抗血管生成治療腦瘤

　　血管生成是腫瘤生長和轉移的必要條件，控制腫瘤血管生成對腫瘤治療來說可能是一種合適的策略。膠質(zhì)瘤惡性程度越高，腫瘤內(nèi)微血管的增生亦越明顯。血管內(nèi)皮細胞生長因子（VEGF）、血小板源性生長因子受體（PDGFR）、堿性成纖維細胞生長因子（bFGF）等可溶性血管形成因子在惡性腦膠質(zhì)瘤中可自分泌性刺激內(nèi)皮細胞的增殖并形成新生血管，下調(diào)這些基因的表達無疑會控制腫瘤的生長。惡性腦膠質(zhì)瘤是富含血管的實體瘤，亦是較適于進行抗血管生成治療的腫瘤之一。針對惡性腦膠質(zhì)瘤細胞高表達VEGF的特點，應用VEGF165反義RNA治療人惡性腦膠質(zhì)瘤的實驗研究已獲得初步成功，轉染反義RNA的SHG44膠質(zhì)瘤細胞在裸鼠皮下的致癌性下降，血管生成能力亦明顯減弱。此外，克隆內(nèi)源性人抗血管生成基因an鄄giostatinK（1－3）和endostatin進行該類基因的原核表達，可獲得具有抗血管生成活性的表達蛋白，且表達量較高。應用真核表達載體介導的該類基因進行的惡性腦膠質(zhì)瘤系列實驗性治療研究，亦獲得較為理想的結果。相信在不久的將來，該類抗血管生成藥物有望在臨床得以應用。

　　反義基因治療腦瘤

　　反義基因治療即基因導入與靶向治療。依據(jù)堿基互補原理，應用可與靶基因或其mRNA互補的核酸，通過空間阻遏作用或誘導RNase-H的活性或與靶DNA雙股螺旋形成三聚體，可在基因復制、轉錄、剪接、mRNA轉運與翻譯水平上控制蛋白合成的特性，控制癌基因的表達，控制生長因子的分泌或封閉其受體，以阻斷癌細胞內(nèi)的異常信號傳導與自分泌和旁分泌環(huán)路，從而導致癌細胞凋亡。

　　腦瘤增加放療或化療的敏感性

　　現(xiàn)行研究發(fā)現(xiàn)，惡性腦膠質(zhì)瘤患者中的細胞循環(huán)調(diào)節(jié)因子waf/CIP1經(jīng)常過度表達，導致其對化療藥物耐受。阻斷waf/CIP1表達可啟動細胞死亡，并增強對1，3－雙氯乙基亞硝基脲所誘導的細胞凋亡的敏感性。體外試驗也已證實，Bax基因轉染的瘤體細胞明顯對放療敏感。

　　聯(lián)合基因治療腦瘤

　　多途徑結合的基因治療是當今基因研究的趨勢之一，RNA干擾技術是一種重要技術。RNA干擾技術與傳統(tǒng)的類似技術相比具有更多的優(yōu)點，因而很快在腫瘤研究和基因治療中得以廣泛應用。

　　與其他腫瘤一樣，惡性腦膠質(zhì)瘤是多基因相互作用和網(wǎng)絡調(diào)控的結果，傳統(tǒng)技術誘發(fā)單一的基因阻斷不可能完全控制或逆轉腫瘤的生長，而RNAi技術可利用同一基因家族的多個基因具有一段同源性很高的保守序列的特性，設計針對該區(qū)段序列的dsRNA分子，僅導入一種dsRNA即可產(chǎn)生多基因同時剔除的效果，亦可構建含有多種dsRNA表達質(zhì)粒而將多個序列不相關的基因同時剔除。體外試驗已證實，針對表皮生長因子受體（EGFR）的RNA干擾可控制惡性腦膠質(zhì)瘤EGFR的表達，阻止細胞生長，較終導致細胞死亡并控制腫瘤浸潤，為人類治療惡性腦膠質(zhì)瘤提供了一條新途徑。