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治疗恶性肿瘤最有效的方法之一——放射治疗

近年来,由于环境等自然因素和各种人为因素的影响,恶性肿瘤的发病率也在逐年上升,已经成为严重危害我国人民身心健康的最重要原因之一。而它的治疗,到目前为止,还是医学上的一大难题。但是,随着近年来医学科学及相关学科的快速发展,恶性肿瘤的治疗模式、治疗理念以及由此产生的治疗效果与过去相比有了很大的进步,主要表现在以下几个方面:

首先,恶性肿瘤的治疗模式已经从“单一的手术治疗”转变为“手术、放疗、化疗、免疫治疗相配合的综合治疗”,并逐渐被临床肿瘤专家和患者所接受和推广,大大提高了疗效,减少了并发症的发生。

其次,由于人民生活水平的提高和社会的进步,以及疗效的提高使患者生存期延长,癌症患者治疗后的生活质量越来越受到重视。这样,恶性肿瘤的治疗理念从“只治肿瘤”转变为“既治肿瘤,又保留患者完整的肢体和器官功能”,最大限度地提高患者治疗后的生活质量。比如喉癌、肛门癌的疾病、乳腺癌患者,过去有时可以通过单次手术达到根治的目的,但治疗后患者丧失了发声功能、排便功能和固有的生理特征?全喉切除、全肛切除、全乳切除会给患者治疗后的生理和心理带来很大的负面影响。如果单独放疗或联合放疗,能治愈肿瘤并保留发声排便功能和整个乳房吗?因为不需要手术或者只做小范围的手术,对患者、家属和社会无疑都有很大的好处。

再者,近年来,对于局部复发肿瘤的患者;或者原发灶控制良好,单发远处转移的肿瘤患者都主张积极放疗或化疗,那么患者还是有可能实现长期生存的。过去“肿瘤复发或转移相当于宣告死亡”的观念已经基本被抛弃。如唇癌、肾癌术后原发灶控制良好,单肺转移患者如积极放疗,可长期存活;鼻咽癌患者放疗后复发,再次积极放疗可能再次治愈。

基于以上几点,我们可以看到,现代恶性肿瘤治疗的理念与过去相比已经发生了根本性的转变,而在这个转变过程中,“放疗”发挥了重要的、不可或缺的作用。

放射治疗作为治疗恶性肿瘤最重要、最有效的手段之一,具有广泛的适应证和治疗优势。据统计,目前约70%的肿瘤患者需要放疗。但在这方面,由于临床医务工作者和患者治疗观念的局限?由于对放疗的无知,只有不到10%-15%的患者接受过放疗,与70%相差甚远,极大地影响了临床疗效,有时还会造成不必要的肢体和器官功能丧失,甚至不必要的死亡。

放疗的优势有:①适应证广,基本覆盖全身各部位、各器官的肿瘤,如头颈部?鼻咽癌、喉癌、上颌窦癌、舌癌等。胸部?食管癌、肺癌、乳腺癌、纵隔肿瘤等。腹部?胰腺癌、结直肠癌、肝癌、前列腺癌、宫颈癌等。神经系统脑肿瘤、脊髓肿瘤、四肢皮肤软组织肿瘤?例如皮肤癌和骨肉瘤。②耐受性好,患者基本不受年龄和某些器官疾病的限制。比如我院收治的患者,年龄从13岁到80岁不等,部分并发冠心病、高血压、肺气肿。全部顺利完成放疗计划,无明显不可耐受的副作用。③肢体和器官功能可完整保留。如果上述喉癌、肛门癌疾病和乳腺癌通过放射治疗或用放射治疗治愈,它们固有的发声和排便功能以及完整的乳房可被保留。放疗治愈的喉癌可保留发声功能,放疗治愈的肛门癌可保留自主排便功能;乳腺癌联合放疗可以保留乳房。④术前、术中、术后放疗可配合手术进行;配合化疗,同步、穿插、致敏化疗也可配合免疫、中药等治疗方法,故疗效可明显提高。⑤治疗方法多种多样,所以根治性放疗可行吗?如鼻咽癌、肺癌、食道癌等。,术后预防性放疗控制肿瘤复发也是可行的?如食道癌、乳腺癌、结直肠癌等。,术后大部分患者需要预防性放疗,对于极晚期肿瘤患者可给予姑息治疗,达到止痛、止血或减轻疼痛的目的?比如对晚期大肠癌各种肿瘤引起的骨转移引起的局部出血、排便频繁、疼痛等,姑息性放疗是可行的。⑥放射治疗方案可根据肿瘤消退和患者反应随时调整,以达到最佳疗效,减少对正常组织或器官的损伤。⑦费用合理。相比省立医院,费用只有50%左右,大部分患者基本都能负担得起?包括农村病人。

永安市立医院于6月1999-6月10在三明率先引进国内领先的钴60肿瘤放疗机。同时与省肿瘤医院建立了良好的长期合作关系,成为三明唯一的合作医院。省肿瘤医院派专家到永安市立医院,方便患者的诊断、治疗和随访。?●尹肖剑

癌症的基因治疗

20世纪中期以来,分子生物学的理论和技术发展迅速。Watson等人(1953)发现了DNA的双螺旋结构,遗传密码在20世纪60年代被破译。20世纪70年代,DNA重组和测序技术建立,癌基因和抑癌基因研究取得突破。20世纪80年代,地中海贫血基因治疗的研究和逆转录病毒载体的发展,为基因诊断和治疗提供了理论基础和技术方法。

基因治疗是指利用DNA转移来治疗甚至预防人类疾病。具体来说是指遗传信息相关的特定DNA序列的转移,是一种高度集成的综合性生物技术。起初,基因治疗主要用于治疗单基因遗传病,但现在已广泛用于肿瘤和其他疾病的治疗。

一、基因治疗的原理和方法

肿瘤基因治疗的原理是通过基因转移技术将目的基因导入靶细胞,使该基因在短时间内表达获得特定功能,然后进行或介导对肿瘤的杀伤和抑制,从而达到治疗的目的。基因治疗涉及三个方面:靶基因、载体和受体细胞。有效的基因治疗依赖于外源基因的高效稳定表达。病毒载体介导的基因转移,包括逆转录病毒、腺病毒(AV)、腺相关病毒(AAV)、单纯疱疹病毒(HSV)和痘苗病毒(VV),因其转染率高、靶向性好,已成为肿瘤基因治疗中应用最广泛的方法。受体细胞分为两种:生殖细胞,目前仅限于体细胞、成纤维细胞、肝细胞和内皮细胞。目前常用的基因治疗方法可以归纳为以下两种(图19-1):一种方法是体细胞基因治疗或“两步基因治疗”,即体外培养受体细胞,转入外源基因,通过合适的选择系统将重组受体细胞输回患者体内,使外源基因得以表达,从而改善患者的症状。这种方法目前广泛应用于基因治疗,也称为离体法。另一种方法叫做“直接基因疗法”,即不需要细胞移植,直接将外源DNA注入体内。DNA可以单独注射,也可以与脂质体等佐剂一起注射,使其在体内转录表达,发挥治疗作用,所以也叫体内法。体内基因治疗比体外基因治疗更简单、直接、经济,疗效更确切。通过普通邮件进行体内直接基因转移的方法包括病毒介导法、寡核苷酸直接注射法、受体介导法、脂质体介导法和体内基因直接注射法。此外,还有原位法。

图19-1基因治疗策略

左图:体外基因治疗需要从患者体内取出细胞,用治疗基因对其进行修饰,将表达治疗基国的修饰细胞输给患者;右图:体内基因治疗是将含有治疗基因的载体直接注射到患者体内。

二、基因治疗的基因策略

理论上,基因治疗应该有两个基本目的:一是恢复异常表达或缺失的体细胞基因的功能;另一种是从其他来源引入具有治疗价值的基因。第一个目标包括广泛的内容,如恢复肿瘤局部抗肿瘤免疫功能,防止癌基因的异常表达,恢复肿瘤抑制基因的功能,恢复细胞周期调控基因,恢复机体对肿瘤转移的抑制。第二个目的包括引入前药转化基因,但去除或转移多药耐药基因。因此,肿瘤的基因治疗不仅可以干扰肿瘤细胞的生长规律,纠正其恶性表型,还可以恢复和强化肿瘤局部微环境和全身濒危抗肿瘤系统的功能。基于上述目的,基因治疗主要集中在免疫基因治疗、肿瘤抑制基因治疗和药物敏感基因治疗。

图19-2研究中的主要基因治疗途径

包括将编码前体药物激活酶基因转导入肿瘤细胞(HSV-TK),将野生型p53基因导入肿瘤细胞,使正常造血干细胞表达耐药蛋白(MDR),将细胞因子基因转导入宿主细胞(IL-X),制备表达免疫刺激分子(GM-CSF)的肿瘤细胞疫苗。

免疫基因治疗

将抗癌免疫增强细胞因子或MHC基因引入肿瘤组织,增强肿瘤微环境中的抗癌免疫。

转基因肿瘤细胞的“疫苗”疗法

转染一些细胞因子基因,如IL-2、IL-4、TNF-α、INF-γ、GM-CSF等,可以使肿瘤细胞表达活性细胞因子。转染细胞因子基因的肿瘤细胞在体内失去致瘤性。转基因肿瘤细胞预接种肿瘤耐受动物后,再接种后动物对同种肿瘤具有抗性。能分泌细胞因子的转基因肿瘤细胞具有肿瘤疫苗的功能,成为一种新型的肿瘤“疫苗”这种肿瘤疫苗的机制是细胞因子表达后,一方面促进肿瘤表达特异性抗原,诱导宿主抗肿瘤细胞毒淋巴细胞(CTL)反应;另一方面,分泌的细胞因子增强CTL和其他抗癌效应细胞的作用。

转基因TIL的过继免疫治疗

当向TIL细胞中引入细胞因子时,激活的TIL具有明显的抗肿瘤作用,输血后趋向于在肿瘤部位聚集,具有抗癌免疫增强作用的细胞因子基因局部表达增加,同时也避免了大剂量IL-2、TNF-α等细胞因子引起的严重副作用。目前已将TNF-α基因导入TIL,并在癌症患者中进行临床试验。

免疫增强基因治疗

将MHC1抗原基因导入体内肿瘤细胞,增加其免疫原性,有效激活机体的抗癌免疫反应,降低肿瘤细胞的致瘤性。

肿瘤免疫原性原位修饰的基因治疗

在体内原位直接修饰肿瘤免疫原性,诱导肿瘤特异性细胞毒反应。同时,肿瘤组织中的CTL可以产生“旁观者效应”,即CTL不仅可以杀死转导基因为阳性的肿瘤细胞,也可以杀死转导基因为阴性的肿瘤细胞,这样当基因治疗的肿瘤病灶消退时,其他未治疗的肿瘤病灶也会消退。

基于免疫的治疗是一种有前途的治疗方法。因为可以在体外使用,从而避免了目前体内缺乏有效导入系统的局限;同时,由于能调动机体的免疫反应,具有“旁观者效应”。肿瘤疫苗库的建立和原始呈递细胞系统的使用也是很有前途的治疗方法。

癌基因拮抗疗法

肿瘤的发生与癌基因的激活和抑癌基因的失活有关,可以通过阻断癌基因的表达或恢复抑癌基因的功能来抑制肿瘤的发展或恢复其正常表型。

阻断致癌基因的功能

通过向癌细胞中引入反义癌基因、癌基因的缺失突变和引入非等位基因Rev来阻断癌基因的功能,反义癌基因实际上是与癌基因mRNA互补的合成寡核苷酸,即反义寡核苷酸(ODNs)。反义核酸在转录和翻译水平阻断某些异常基因的表达,从而阻断癌细胞内异常的信号转导,使癌细胞进入正常的分化轨道或引起细胞凋亡。理论上,由15个核苷酸组成的反义寡核苷酸导入细胞后,可以通过碱基互补的原理阻断特定基因的表达。实验表明,反义ODNs可以抑制多种癌基因,如c-myb、c-myc、c-H-ras基因等。此外,反义核酸还可用于抑制某些肿瘤的自分泌生长因子,以阻断其恶性生物学行为,达到治疗目的,如TGF-α、IGF-1等已在实验研究中得到证实的反义基因。肿瘤发生发展的机制非常复杂,涉及多种癌基因和抑癌基因的多步变化,很难通过拮抗某一种癌基因来完全控制肿瘤的恶性行为。其次,现有的基因转移技术不可能将反义ODNs或抑制基因导入体内每一个肿瘤细胞。

通过基因替代等方法恢复和增强肿瘤抑制基因的功能

如果将克隆的肿瘤抑制基因Rb、p53、p16导入肿瘤细胞,可以逆转其恶性行为,诱导细胞“凋亡”。这类研究已经从实验研究走向临床试验,p53基因的一些临床试验结果显示了其潜力。Roth等人将携带fair野生型p53基因的重组腺病毒(Adp53)直接注射到肿瘤内,用于治疗头颈部鳞状细胞癌和非小细胞肺癌。因此,大多数肿瘤组织可以表达p53基因,导致肿瘤体积缩小、肿瘤坏死和细胞凋亡。英国、法国、意大利组织的国际临床合作小组将野生型p53基因表达质粒直接注射到肝癌的肿瘤内,未发现明显的毒副作用。8例患者中,1例完全缓解19个月,3例肿瘤明显缩小。此外,据报道,将细胞周期抑制基因p21wafl导入p53缺失的肿瘤中的效果优于转导野生型p53的效果。

自杀基因疗法

一些来自病毒或细菌的基因具有一些特殊的功能,它们的表达产物可以将原本富集或对哺乳动物有剧毒的药物转化为毒性产物,导致这些细胞死亡。将这种基因转入靶细胞使其对某些药物具有特殊功能,可用于使靶细胞“自杀”。因此,人们称这些基因为“自杀基因”。这些自杀基因大多是能将无毒的药物前体代谢成有毒产物的酶,也被称为“前药转化酶基因”。

常见的“自杀基因”包括胸苷激酶基因(tk基因)和胞嘧啶脱氨酶基因(CD基因)。这些基因导入一个细胞,基本上通过基因重组获得内源表达,生长出特定的酶。这些酶可以将无毒或低毒的前药转化为有毒产物,阻断核代谢途径,使表达这些基因的细胞对传真特别敏感,并最终导致这些细胞的死亡。值得注意的是,这种基因可以通过“旁观者效应”杀死没有引入基因的邻近分裂细胞,并扩大其杀伤效果。比如将单纯疱疹病毒胞苷激酶碱性(HSV-TK)导入肿瘤细胞,同时使用阿昔洛韦或冈兹-克洛韦,阿昔洛韦和更昔洛韦本身没有细胞毒性,但HSV-TK产物可以磷酸化阿昔洛韦和更昔洛韦,这些磷酸化产物具有明显的细胞毒性。能抑制细胞内DNA聚合酶的作用,从而干扰肿瘤细胞的DNA合成,导致肿瘤细胞的细胞内DNA聚合酶的作用,从而干扰肿瘤细胞的DNA合成,导致肿瘤细胞死亡,正常细胞不受伤害。这种疗法主要针对由非增殖性细胞组成的肿瘤,如脑细胞肿瘤。人们设计了应用HSV-TK基因治疗肿瘤的成熟临床试验方案,美国NIH已批准HSV-TK基因转染疗法用于脑肿瘤的临床治疗等。但由于对癌旁细胞(如造血细胞)的其他作用和旁观者效应,HSV-TK、CK等细胞毒性基因,如自杀基因等作用并不理想,人们存在耐药问题,因此其适用的肿瘤谱非常有限。对于肝癌,脑瘤疣的自杀基因治疗是唯一在7个国家正式批准的基因治疗试验。

基因修饰联合大剂量化疗

癌症患者的癌细胞中存在一个高度活跃的多药耐药基因(MDR1),这些患者往往对人类各种疗法的治疗产生抵抗。用反义RNA或DNA灭活MDR1是提高此类患者化疗效果的有效途径。此外,通过载体将MDR1基因转入骨髓造血干细胞,使造血系统抵抗化疗药物的骨髓抑制,提高机体对大剂量化疗的耐受性,也是另一种有效途径。目前,这种研究仅限于实验室。

三、基因治疗中的关键问题

截至1996年5月,美国FDA已经批准了130个基因治疗方案,治疗了900多名患者。其中恶性肿瘤有51个方案,只有M.Bleaser的HSV-1TK/GCV对恶性脑肿瘤有效,Roth的p53对头颈部鳞状细胞癌有效。与其他基因治疗一样,肿瘤基因治疗实际应用的最大障碍是高效定向的载体系统和基因导入后的有效调控。

基因导入的载体系统问题

目前使用的载体主要分为两类,即转染和转导苦载体。转染载体通过化学或物理方法将DNA转染到细胞中,包括脂质体和基因枪。转导载体通过利用病毒对细胞的天然亲和力将遗传物质引入宿主细胞。转染方法比较简单,抗原性弱但效率低,基因表达的持久性不够。因此,其在肿瘤基因治疗中的应用受到限制,难以达到理想的效果。转导规律高效持久,但抗原性强。目前,大多数基因治疗方案仍由病毒介导。

逆转录病毒是迄今为止最成熟和最广泛使用的基因转移载体系统。美国FDA批准的基因治疗方案中,有一半以上是传递信息并整合到细胞染色体中的能力,因此可以长期表达,通过建立生产细胞系可以大量生产载体。逆转录病毒载体的主要限制是低特异性和低滴度。近年来,国外学者努力通过设计新的靶向载体和包装细胞来克服其缺点。在靶向载体方面,包括:(1)利用具有组织特异性的内部启动子,如甲胎蛋白启动子、癌胚抗原(CEA)启动子、酪氨酸激酶启动子等,构建靶向逆转录病毒辣子载体;(2)通过反式触发因子调控LTR启动子;(3)采用双特异性分子桥,可与病毒颗粒、特异性细胞表面受体结合,从而引导病毒颗粒与特异性细胞表面受体结合,从而引导病毒感染特异性靶细胞。新包装单元包括靶向载体包装单元的设计和降低RCV的设计。

腺病毒载体也是目前常用的载体,具有转移效率高、易于生产等诸多优点,但其抗原性强,应用高效价腺病毒重组体在体内会经历免疫排斥和对转导细胞的炎症反应。为了克服腺病毒载体的上述缺陷,在“第二代”和“第三代”载体的基础上,“第四代”载体正在开发中。基于腺病毒相关病毒(AAV)的载体已经吸引了基因治疗的注意。AAV载体具有长期稳定整合和低水平表面牵引的特点,适合表达生物活性物质的基因,且在高滴度条件下未发现引起炎症反应的副作用。它可能弥补逆转录病毒和腺病毒的缺点,在基因治疗中发挥独特的作用。AAV的主要局限是难以大规模生产和运载能力有限,但新的复制模式有望解决这些问题。

基因治疗的靶细胞或靶组织

携带目的基因的载体如何到达“靶细胞”是肿瘤基因治疗的关键。只有提高基因转导的靶向性,才能实现靶向、安全的治疗。目前国际上解决基因靶向转移和表达的策略有三种:第一种方法是通过基因工程改造基因载体,如在逆转录病毒包装细胞中改造原病毒的env序列,使包装的重组病毒能特异性识别位于靶细胞表面的抗原或受体决定簇;第二种方法是将抗肿瘤抗体的配体和肿瘤细胞特异性受体连接在体内基因传递系统中,使基因在“生物导弹”的作用下传递到肿瘤细胞表面;第三种方法是利用肿瘤细胞特异性蛋白“看家基因”的基因表面调控元件,在转录水平上调控靶基因在靶细胞中的特异性表达。此外,肿瘤新生血管的内皮细胞也是良好的“靶”细胞和组织。国外已经开始以VEGF、VEGF-R1、VEGF-R2为靶基因设计反义基因或调控VEGF的基因,这可能是一个很有前景的思路。

外源基因在体内表达的可控性

导入外源基因后,如果能人为调控人类的表达,将在恶性肿瘤和许多疾病的基因治疗上取得突破。目前,第一个诱导型控制系统——出租车/UAS系统已经被发现。在该系统中,酵母GAL4的顺式元件被用作外源基因的上游,并且形成了另一个激素受体(孕酮)和GAL4的反调节基因的嵌合体。将这两种载体转染入靶细胞后,只有当诱导剂(孕酮)或其拮抗剂(RU486)存在时,靶基因才能表达。这是目前为止唯一的诱导型调控系统,值得关注。

第四,展望

目前肿瘤抽吸基因治疗的研究大部分处于I期临床试验,少数处于II/III期临床试验,结果有待进一步观察。有人认为,虽然目前的临床研究进程过于缓慢,但动物实验的结果并不能完全代表人类,临床试验起着决定性的作用。就目前的研究成果来看,基因治疗有可能成为手术、放疗、化疗之外的一种新的肿瘤治疗手段,特别是在提高放化疗的敏感性、减少肿瘤复发和转移方面可能会起到一定甚至更重要的作用,成为肿瘤综合治疗中更重要的一部分。

癌症基因治疗研究网站

/索引. 0.367.htm

基因治疗有望成为攻克肿瘤的“利器”。

/html/0624/318c.html

癌症研究进展:癌症的基因治疗

/html/0550/2c73.html

反对意见:

基因在癌症中的作用被夸大了。

/html/0620/30dd.html

参考资料:

/基因数据库/内容/1031363688.html