IL-12在肿瘤基因治疗中的作用

白细胞介素-12(IL12)是一种具有多种生物学活性的免疫调节因子，它可以促进NKC和CTL的活性，能刺激T细胞及NK细胞的增殖，并诱导分泌多种细胞因子，尤其是IFN-γ。因此在抗肿瘤及抗感染中起重要作用。但是与其他细胞因子一样，直接应用IL-12具有全身不良反应。

本文主要就IL-12在肿瘤基因治疗方面的应用及前景作一综述。

IL-12的生物学功能

IL-12是一种分子量为70KD糖蛋白，主要由抗原提呈细胞(如单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞)和B细胞产生，主要分布在激活的CD8+或CD4+T细胞及CD56+NK细胞表面。

IL-12具有多种重要功能：①促进巨噬细胞、NK细胞和T淋巴细胞增殖，诱生多种细胞因子发挥免疫功能。②调节Th1/Th2的应答。Th1细胞主要介导细胞免疫，Th2细胞主要介导体液免疫。其适当的比例有利于机体的免疫应答。③增强NK细胞的细胞毒活性，使NK细胞协同IL-12促进LAK细胞、CTL的形成，增强机体对病原、肿瘤细胞的杀伤清除能力。④最新研究表明，IL-12具有抑制肿瘤血管生成的作用。IL-12在没有免疫作用参与时仍能够抑制肿瘤的生长，推测是抑制肿瘤血管的生成来实现的[1]。

IL-12与肿瘤基因治疗

目前认为恶性肿瘤可能是一种基因疾病，是由正常细胞中某些基因突变而产生的，或是原癌基因突变及抑癌基因突变使细胞出现异常增殖而造成的。基因治疗与其他方法相比具有选择性高，对组织无毒性或毒性小等优点。IL-12具有显著的直接或间接杀灭肿瘤的作用。将IL-12基因导入肿瘤细胞，使其自行分泌细胞因子，使肿瘤组织局部积聚高浓度的IL-12，改变肿瘤局部的免疫微环境，有利于维持持久的免疫反应。经IL-12修饰过的肿瘤细胞，可诱导机体产生较强的免疫应答，机体对其杀伤力明显增强。其具体治疗方法概括起来有两种：体外基因治疗方法和体内基因治疗方法。

体外免疫基因治疗：收获自体或异体的肿瘤细胞或成纤维细胞，体外转染携带IL-12 基因，再重新移植给病人。Tahara[2]以自体纤维母细胞为靶细胞转染IL-12基因，扩增后直接注入体内，或与自体肿瘤细胞混合，经体外照射后作为肿瘤疫苗输回人体。实践证明接受实验的6例黑色素瘤及乳腺癌病人，注射4周后诱导大量CD4+、CD8+细胞浸润，使得IL-12在体内持续分泌维持一定浓度，诱导机体的体液免疫和细胞免疫反应。结果表明，IL-12基因疗法对晚期癌肿也有疗效[3]。

体内免疫基因治疗：将携带IL-12基因的载体直接注射到肿瘤部位，达到抑制肿瘤生长或使肿瘤完全消退、阻止恶性转移、抑制远处肿瘤生长的目的。研究表明，在注射部位附近的肿瘤细胞出现死亡，且可见CD4+、CD8+细胞浸润，TNF-γ在坏死处可见表达。

基因载体：肿瘤基因治疗使用的转染载体主要有质粒载体、病毒载体及非病毒载体。①质粒载体：Tan等将编码IL-12的真核表达质粒直接注射于真皮内，经检测，IL-12于肿瘤局部获得表达，体内NK细胞活性增强10倍，CD3诱导的IFN-γ产量增加3～4倍，肿瘤生长速度明显减慢。②病毒载体：这是基因治疗领域中最常采用的转基因载体，应用多种病毒载体已成功的将IL-12基因带入肿瘤局部并获得表达，显示出良好的抗瘤效应。Nasu等用腺病毒介导IL-12基因治疗前列腺癌，治疗后一天，NK细胞活性延长，7天后CD4+、CD8+细胞浸润开始增加，同时原发前列腺病灶及肺部转移灶明显消退。Tahara将IL-12cDNA以逆转录病毒介导转移鼠肉瘤细胞，结果发现其瘤性消失，同时引起其他野生型肿瘤的消退。目前应用的病毒载体还有很多种，如Senliki Forest病毒载体(SFV)等等。

抑制肿瘤血管生成

近几年抗血管生成基因治疗的研究表明，IL-12、IL-18等细胞因子对肿瘤组织血管的生成具有抑制作用。肿瘤细胞的持续生长需要充足的血液供应，因此抑制血管的生成可以作为肿瘤治疗的靶点，它比内皮细胞作为靶位点有许多优点。近年来抗血管生成基因治疗的研究主要包括：①针对血管形成生长因子及其受体的治疗。②血管生成抑制因子基因治疗，目前研究的血管生成抑制剂即包括IL-12等细胞因子。③针对肿瘤血管内皮细胞的自杀基因治疗等。

基因治疗为肿瘤的生物学治疗提供了一种新的治疗手段，其疗效在体内及体外实验中都得到了充分证实。IL-12抗肿瘤基因治疗除了上述两种方法外，目前多基因联合转导是基因治疗领域的研究热点，也是基因治疗的一种模式。瘤体内联和应用IL-2及IL-12腺病毒转达载体比单独应用更有效。截止2006年1月，全世界已获准的癌症基因治疗临床实验方案已达715个，但只有2个进入三期临床实验阶段，主要是基因治疗也存在着安全性和有效性等问题：①治疗基因能否在肿瘤细胞内持续、高效的表达；②载体系统如病毒载体及逆转录病毒载体转染机体后的安全性问题等等。

所以，关于IL-12的抗肿瘤基因治疗还有很多问题有待解决。总的治疗方案是单一基因治疗向多种不同基因治疗方案过渡。相信随着分子生物学及基因工程技术的不断发展，IL-12等多种细胞因子的抗肿瘤基因治疗会取得令人满意的疗效。

参考文献

1 Sunamura M，Sun L，Lozonschi L，et al.The antiangiogenesis effect of interleukirr 12 during early growth of human pancreatic cancer in SCID mice.Pancreas，2000，20：227-233.

2 Tahara H，et al.Ann NY Acad Set，1996，195：275-293.

3 刘金.肿瘤基因治疗的策略.国际免疫学杂志，2006，29(3)：179-184.