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基因治疗恶性血液病研究现状

来源:CSCO2000年第四届学术年会
摘要:80年代以来,伴随现代分子生物学,免疫生物学和肿瘤免疫学的飞速发展,基因治疗血液系统恶性肿瘤倍受关注,基因治疗的概念也从过去对缺陷基因原位修复或异位替代拓展到把通过基因操作来调控某些与疾病有关的基因表达并使之正常化,或导入细胞因子及其它功能基因,以发挥杀死肿瘤细胞、抗细胞增殖、促肿瘤细胞凋亡或增强机......

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  80年代以来,伴随现代分子生物学,免疫生物学和肿瘤免疫学的飞速发展,基因治疗血液系统恶性肿瘤倍受关注,基因治疗的概念也从过去对缺陷基因原位修复或异位替代拓展到把通过基因操作来调控某些与疾病有关的基因表达并使之正常化,或导入细胞因子及其它功能基因,以发挥杀死肿瘤细胞、抗细胞增殖、促肿瘤细胞凋亡或增强机体抗肿瘤免疫等。现就恶性血液病目前研究现状作一综述。

  ㈠自杀基因的转入 病毒、细菌、真菌与哺乳动物不同,前者通常采取单一的代谢途径,而哺乳动物细胞中含有编码多种酶的基因,执行体内各种代谢和能量转换,某种特异的酶常常是药物作用的靶位。药物可杀伤或抑制带有该种酶基因的细胞,激活药物产生的毒性仅局限于具有激活药物酶基因的细胞及/或其微环经经境中。这种激活药物的酶基因被称为自杀基因。据这一原理,人们给肿瘤细胞转入自杀基因,使之对无毒或低毒的药物前体产生高度敏感性,从而选择性杀伤肿瘤,但对宿主细胞无害,因为宿主细胞缺乏激活药物的该酶基因。常用的自杀基因有单纯疱疹病毒胸苷激酶HSV-TK、胞嘧啶脱氨酶(CD)等。Moolten[1]首次报告转入HSV-TK基因的肿瘤细胞,对丙氧鸟苷(GCV)高度敏感,而且用转染后的肿瘤细胞给小鼠注射后,用GCV治疗有效。Santodonato[2]等给小鼠接种表达α-INF的Friend 红白血病细胞,可以抑制FLC肿瘤的转移。如果用同时表达HSV-TK和α-INF的Friend 红白血病细胞系接种小鼠后,用GCV治疗,未见肿瘤发生,疗效70~100%。最近Bonini[3]将HSV-TK基因用于临床,证明转染HSV-TK的异基因骨髓细胞骨髓移植临床。他们对8例复发或EB病毒诱导的ML,在接受去T细胞骨髓移植后在输注HSV-TK 转染的供体淋巴细胞,5例产生有效抗肿瘤效应,3例发生严重GvHD,用GCV治疗,去杀灭HSV-TK转导的淋巴细胞。这说明通过对供者淋巴细胞的基因操作,可增加异基因骨髓移植的有效性和安全性,扩大了其应用范围。

  胞嘧啶脱氨酶(CD)基因也是一种自杀基因,其产物CD能将无毒的5-FC转化为5-FU。5-FU继续被转化为单磷酸5-FU和三磷酸5-FU,阻断胸苷合成酶合成和mRNA 转录。Mullen(4)等用CD转染来源于C57BL/6小鼠的弱免疫株和纤维瘤细胞,发现肿瘤生长受受抑,将上述瘤细胞皮下注射同基因小鼠,随后全身用5-FC治疗,也取得了良好效果。

  鉴于HSV-TK和CD的治疗效果令人鼓舞,其它一些自杀基因也相继被发现,如细胞色素P450、dck等,为肿瘤自杀基因的治疗提供了更新的方法。

  ㈡免疫基因治疗 主要包括细胞因子基因治疗和细胞因子联合基因治疗。前者主要是将各种细胞因子基因,如IL-1、2、3、4、5、6、7、8、10、12、G-CSF、α-INF、γ-INF、α-TNF等,转染细胞毒T淋巴细胞(CTL)、肿瘤浸润淋巴细胞( TIL)等抗癌效应细胞、肿瘤细胞、造血干细胞等,借助细胞因子去激活CTL, 以补偿辅助T淋巴细胞不足,加强对低免疫原性肿瘤细胞的识别等。 后者是把两种或两种以上有协同作用细胞因子基因或细胞因子与B7基因、主要组织相容性抗原(MHC)基因、抗原基因、自杀基因等联合转染肿瘤细胞,达到改变肿瘤细胞表面免疫特性,更有效杀伤的目的。

  Jiang(5)等将IL-2基因成功地导入髓系白血病细胞K562中,使之对LAK 细胞介导的细胞毒作用敏感性提高。葛林阜[6]等观察了人IL-6基因转移的、能高分泌IL-6的FBL-3红白血病细胞对机体抗肿瘤免疫功能的影响。结果发现高分泌IL-6 的红白血病细胞接种小鼠体内后,能显著提高小鼠脾脏CTL、NK活性及IL-2诱导的LAK细胞活性,小鼠脾细胞诱生的IL-2、TNF和GM-CSF水平亦增高。

  在研究提高抗癌效应细胞杀伤力的同时,人们也在探索如何增加瘤细胞的免疫原性,有效地激活机体抗肿瘤免疫。MHC抗原在肿瘤免疫中起十分重要作用, 肿瘤抗原必须与MHC相连才能被识别和排斥,即双重识别,反之,则易于逃避免疫监视作用。Weber[7]将MHCⅠ类抗原转染到缺乏MHCⅠ类抗原表达的肿瘤细胞上,发现抗原提呈作用增强,易于被CTL识别。B7分子是抗原提呈细胞的协同刺激分子。在整个抗肿瘤免疫中,激活T细胞的反应必须依赖肿瘤细胞上B7分子表达,而且含B7 的肿瘤细胞又可通过刺激机体对邻近无B7的肿瘤细胞产生排斥反应,应用B7转导肿瘤细胞注射可治愈60%野生型EL-4淋巴瘤小鼠。但在有些情况下需将B7和MHC基因共同导入肿瘤细胞才能发挥作用。在联合基因治疗中,许多实验已证明其抗肿瘤效果较单用细胞因子有显著提高。但也有少数报道应用某些瘤苗后非但不能诱导针对肿瘤的有效免疫反应,甚至会产生负性结果,因此治疗时应注意细胞因子作用的双重性,细胞因子分泌水平及荷瘤机体免疫状态。

作者: 闵凤玲 2004-9-24
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