胰腺癌自杀基因疗法新进展

【中图分类号】R735 【文献标识码】A 【文章编号】1672－3783(2012)08－0477－01

胰腺癌是发展迅速且预后不良的恶性肿瘤,手术切除率较低,术后复发率高,对化疗不敏感,目前尚无理想疗方法。随着分子遗传学和基因工程技术的飞速发展,基因治疗逐渐开始应用于临床疾病的研究,近年对自杀基因在肿瘤治疗中的作用研究颇多，本文就胰腺癌自杀基因疗法研究的新进展做一综述。

一、 自杀基因治疗

将自杀基因转导入肿瘤细胞,再用相应的药物前体或细胞毒因子,前者通过自杀基因编码的特异性酶类将无毒的药物前体在肿瘤细胞内代谢成毒性产物或细胞毒因子与其受体结合,从而达到杀死肿瘤细胞的目的,以前又称为肿瘤的药物基因治疗,也有称为病毒介导的酶解药物前体疗法(vius directed enzyme prodrug therapy,VDEPT)［1］

二、 自杀基因治疗的作用机制

代谢产物的直接毒性作用　通过分子生物学技术将自杀基因转导至肿瘤细胞中,然后全身或局部注射无毒、低毒的前体化疗药物,由于肿瘤组织中表达“自杀”基因,编码酶将前体化疗药物转化为具有杀肿瘤作用的毒性代谢产物,在肿瘤局部形成一个药物浓聚区,可以增强疗效,并减弱化疗药物的全身毒副作用,达到选择性杀伤肿瘤的目的。

三、 胰腺癌的自杀基因几种治疗模型

(一) 单纯疱疹病毒Ⅰ型胸苷激酶基因及其底物丙氧鸟苷丙氧鸟苷HSV TK基因/GCV HSV

CD基因编码的胞嘧啶脱氨酶,可将胞嘧啶代谢为尿嘧啶,使5-Fc转化为细胞毒性代谢产物5-Fu,从而发挥细胞毒作用。TK基因治疗胰腺癌是通过这种基因编码的胸苷激酶特异地将核苷类似物药物前体,如羟甲基无环鸟苷(Ganciclovir,GCV)磷酸化,进而在细胞进一步代谢成三磷酸GCV,后者可抑制细胞DNA聚合酶的功能或竞争性地渗入细胞DNA造成DNA合成终止使细胞死亡。

近年来,HSV TK基因较广泛地应用于胰腺癌治疗研究中,Block A等［3］用HSV TK基因/GCV治疗胰腺癌肝转移动物模型,结果体外生长的胰腺癌细胞高效表达HSV TK基因,并显示了“旁观者效应”;荷瘤鼠瘤内注射HSV TK,继之使用GCV 8天,肝转移瘤明显缩小、坏死。显示了HSV TK基因杀伤胰腺癌细胞的作用。。Aoki K［4］在HSV TK基因下游加上一个杂交的强启动子CAG,结果14只荷瘤鼠中8只肿块消失,其余6只鼠瘤块明显缩小,而24只对照鼠肿块无变化,且该研究治疗中,未发现任何毒性反应。基因治疗的靶向性是关系到基因治疗的效果问题之一。

（二） EC CD基因/5 FC

EC CD基因可将无毒性的药物前体5 氟胞嘧啶(5 Fuorocytosine,5-FC)代谢成抗DNA合成的化疗药5-Fu,使肿瘤局部药物浓度增加,达到杀死肿瘤细胞,减轻毒性作用的目的,Autin等最早分离、克隆编码了EC CD基因,并用逆转录病毒介导转染结肠癌细胞,结果转导的肿瘤细胞被杀伤。Evoy D等，将该方法用于胰腺癌的治疗研究,表明了EC CD/5 FC的抗肿瘤作用。同样也观察到“旁观者效应”使抗肿瘤作用加强。

四、 联合基因治疗

（一） 联合抑癌基因治疗　 融合自杀基因治疗是利用基因工程技术将自杀基因和另一种基因连接在一起,以增强自杀基因治疗肿瘤的效果。

P 53是一种抑癌基因, Cascallom等发现,野生型Ｐ53基因转导能增强吉西他滨和顺铂对胰腺癌细胞的化疗效果,Mercade等以实验表明Ｐ53基因转导对自杀基因治疗疗效的增强作用,估计与Ｐ53能够识别破坏的DNA,增强化疗对肿瘤的抑制作用有关。

转染双自杀基因至ＳＷ1990细胞在体外实验治疗中取得了较好的效果,但在体内的应用还有很多局限性,而且有资料显示胰腺癌细胞对于许多化疗药物存在固有不敏感性.

（二） 联合细胞因子基因治疗 　转移细胞因子基因可以诱发机体强大的抗肿瘤免疫,其中ＩＬ18基因作用较突出。CD基因和ＩL18基因联合转移后,可以协同发挥抗肿瘤作用,克服两者单独使用的不足之处,提高机体对肿瘤的细胞免疫应答,增加机体的非特异性和特异性抗肿瘤作用。

某些细胞因子对恶性肿瘤有杀伤作用,目前已有关于联合自杀基因与细胞因子基因治疗的报道,Judw等在大肠癌细胞的ＣＤ/5 Ｆｃ治疗模型中,转染淋巴肌动蛋白基因进入瘤细胞,发现可以增强机体抗肿瘤免疫应答,增加自杀基因的疗效;ＳａｋａｉＹ等在肝细胞癌的ＨＳＶ ｔｋ/ＧＣＶ治疗模型中,辅以单核趋化蛋白 1基因治疗,同样增强了ＧＣＶ的疗效。目前胰腺癌中此项研究尚无报道。

五、 总结

综上所述,自杀基因治疗应用于胰腺癌等消化道肿瘤的辅助治疗已经取得了很多成果,但要应用于胰腺癌的临床治疗则还有许多问题尚待解决,如基因治疗的安全性、转导效率还不够高,药物的最佳使用时间以及如何增加疗效等。目前研究的重点是:(1)逐步从体外实验向体内实验过渡,观察自杀基因治疗对大体积肿瘤的疗效;(2)解决临床应用的安全性问题,这也是所有基因治疗的共同问题。随着研究的进一步深入,自杀基因治疗必将会成为一种有效的胰腺癌辅助治疗手段。

参考文献

［1］ Mulligan RC.The basic science of gene therapy. Science .1993,260(5110);926,32.

［2］ Rosenfeld ME,Vickers SM,Roben D,etal.Pancreatic carcinoma cell killing via adenoviral mediated delivery of the herpes simplex virus thymidine kinase gene.Ann Surg,1997,225(5);609-18.

［3］ Block A eaal.Pancreas,1997,15(1),25-34.

［4］ Aoki K,etal.Hum Gene Ter,1997,8(9):1105.