生
物
技
术
专
题
院系： 生物与食品工程学院
班级: 07生物科学（师范）
姓名： 顾海娟
学号： 060107120
肿瘤基因治疗的研究进展
【摘要】目的：综述分析国内外肿瘤基因治疗研究现状的文献，为基础与临床研究提供研究方向、思路和资料。方法：应用MEDL1NE、CA、CBMdisc、CMCC、CJFD和CSTPCD等数据检索系统及数据库，以“肿瘤基因治疗”等为关键词，检索1998-01～2007-06与肿瘤基因治疗相关的文献。结果：基因治疗作为肿瘤治疗的新手段是随着DNA重组技术
的成熟而发展起来的，是以改变遗传物质为基础的生物医疗技术，它通过将正常基因或有治疗作用的基因导入靶细胞来纠正突变或有缺陷的基因，以达治疗目的。基因沉默疗法、自杀基因疗法、免疫基因疗法、基因替代疗法、反义基因疗法、多药耐药相关基因治疗、抗肿瘤新生血管治疗和抗端粒酶治疗等均取得显著进展。结论：不同的肿瘤基因治疗方法各有利弊，随着治疗方法与病毒载体的不断改造和完善，基因的转移率、靶向性与安全性不断提高。
[ABSTRACT] Objective：To reviewed recent advances in tumor gene therapy．M ETHODS：Papers on tumor gene therapy and virus vectors，published from Jan．1998 to Jun．2007，were retrieved in MEDLINE，CA，CBMdisc，CMCC，CJFD，and CST PCD databases using the keywords tumor gene therapy． RESULTS： Tumor gene therapy developed with the DNA combination technique is a biomedical technique based on the changing of genetic materials． It could transfer normal genes or genes with therapeutic effect into target cells to correct mutant or vicious genes and achieve therapeutic purpose． Tumor gene therapy includes gene silencing therapy，suicide gene therapy，immune gene therapy，gene replacement therapy， antisense gene therapy，muhidrug resistant related gene therapy，antiangiogenic therapy， and anti telomerase therapy， etc． CONCLUSIONS：Different tumor gene therapy have their own advantages and disadvantages．The transfer rate，target seeking and safety of the gene are increasing with the improving of the therapy．
【关键词】肿瘤；基因治疗；综述文献
基因治疗是以改变遗传物质为基础的DNA重组技术，需要将目的基因传递到细胞内，
这一过程必需载体的协助才能达到目的，因此载体在基因的转移中担任重要角色。随着免疫学的发展和基因技术研究的不断加深，结合病毒载体、免疫基因和转基因等方法在肿瘤的基因治疗中取得了许多成就，为肿瘤的治疗展现了广阔的应用前景。
1 基因沉默疗法
RNA干扰是指在生物体细胞内，与靶基因同源的外源性或内源性双链诱导转录后引起特异性基因沉默。现已阐明RNAi发生机制的大致模型。1)启动阶段：长dsRNA 或短发夹RNA进入细胞后，在一种具有RNaseⅢ活性的dsRNA特异性核酸内切酶作用下，被切割为21～23个核苷酸组成的片段，即siRNA。2)效应阶段：siRNA双链结合一个核酶复合物从而形成RNA诱导沉默复合物，识别mRNA，其中的反义链与靶mRNA互补结合，正义链则被置换出来。继而，RISC中的Dicer在靶mRNA与siRNA结合区域的中间将其切断。3)级联放大：在RNA依赖性RNA 聚合酶的作用下，以mRNA 为模板，siRNA为引物，扩增产生足够数量的dsRNA作为底物提供给Dicer酶，产生更多的siRNA，从而使效应阶段反复发生，一个完整的mRNA就被降解成2l-23 nt的小片段，导致相应的基因表达沉默。
2 自杀基因疗法
自杀基因疗法也称前药转换酶基因疗法，是指将某些病毒的基因转导入肿瘤细胞，此基因编码的特异性酶能将对细胞无毒或毒性极低的药物前体在肿瘤细胞内代谢成细胞的毒性产物，以达到杀死肿瘤细胞的目的。自杀基因治疗系统的种类很多，主要包括单纯疱疹病毒I型胸苷激酶／丙氧鸟苷系统、带状疱疹病毒胸腺嘧啶激梅新华 肿瘤基因治疗的研究进展酶／阿糖甲氧基嘌呤系统、胞嘧啶脱氨酶／5一氟胞嘧啶系统和硝基还原酶系统等。目前研究较多的是HSV tk／GCV 系统，研究者正在致力于提高自杀基因疗法的效率。在
自杀基因的探索中，不少究者发现，少量的自杀基因转染的癌细胞与未转染的癌细胞按一定的比例混合后培养，不仅转染的癌细胞被杀灭，两者相互接触后相邻的未转染癌细胞也大量死亡，此即“旁观者效应”。治疗中，“旁观者效应”是一重要特征，即有毒代谢物通过缝隙连接或凋亡小体从转染细胞移动到邻近细胞，对其产生杀伤作用，大大提高了自杀基因的杀伤效应。
3 免疫基因疗法
免疫基因治疗是通过基因重组技术，增强机体的抗肿瘤免疫功能，达到治疗肿瘤的目的，主要包括增强免疫效应细胞功能的细胞因子基因疗法、调节增强抗原识别能力的主要组织相容性复合物的基因疗法和共刺激分子基因疗法等。在肿瘤免疫治疗中，免疫活性细胞的免疫监督和杀伤活性起着重要作用。细胞毒淋巴细胞对肿瘤细胞低反应性的一个主要原因是肿瘤细胞表面共刺激分子B-7家族的低表达，导致CD28和CD152以及B-7之间相互作用减弱。细胞毒性T淋巴细胞是免疫系统的主要效应细胞，其介导的细胞毒作用需要识别细胞表面的T细胞抗原受体和主要组织相容性复合体分子。相反，Fas-FasL介导的细胞毒作用无特异性。因为肿瘤表面通常表达Fas，所以FasL和CTI 是抗肿瘤的两大武器。在肿瘤的发生发展中，肿瘤细胞通过抑制APC，特别是DC的抗原递呈作用来逃避宿主对其进行的免疫攻击。DC来源的肿瘤疫苗将是具有巨大潜力的肿瘤免疫治疗手段。
4 基因替代疗法
抑癌基因亦称抗癌基因，是指正常细胞内存在的能抑制细胞转化和肿瘤发生的一类基因群。基因替代治疗就是利用载体将缺失的抑癌基因转染肿瘤细胞，以达到杀伤肿瘤细胞的目的。目前已分离克隆出20余种抑癌基因，p53基因是与人类肿瘤相关性最高的抑癌基因，肿瘤生成会伴随p53的缺失。目前研究的抑癌基因还有Fhit及第10号染色体丢失
的张力蛋白同源的磷酸酯酶等，但真正应用到临床，还需要大量的研究。sible sites，AAS)，并转染入胃癌细胞株MNK-45，实验组Survivin RNA 和蛋白水平明显下降，部分肿瘤细胞呈现凋亡的特征性改变。并且这种作用与AAS的位置有关系，提示反义Survivin能够诱导凋亡，抑制肿瘤细胞生长。
分化抑制因子又称DNA结合抑制因子，属于螺旋环一螺旋转录因子家族成员之一，与肿瘤的发生、侵袭及肿瘤血管生成等方面密切相关。Id蛋白可成为肿瘤靶向治疗的一个新靶点。目前用于反义治疗的基因还有Bcl-2、cerb-B2和增殖细胞核抗原等。
5 反义基因疗法
反义基因疗法就是根据碱基互补原则，用人工合成或生物体表达的特定DNA或RNA片断(反义核酸)，抑制或封闭专一靶基因的技术。Tong等在体外通过随机寡核苷酸库联合特定软件分析，选择合适的Survivin反义位点在肿瘤生成与转移中新生血管发挥重要作用，VEGF和转化生长因子是促进新生血管生成的主要生长因子，以VEGF作用最强。与其他基因治疗相比，该疗法无需直接转染肿瘤靶基因，只需转染肿瘤4周，创造抑制血管生成的环境。小鼠血管内给予针对VEGF受体的siRNA时发现，VEGF受体表达减少，肿瘤的生长速度和血管生成明显减少。
6 多药耐药相关的基因疗法
多药耐药(MDR)是指在化疗药物治疗肿瘤中发现的肿瘤细胞的非特异普遍耐药性。导致肿瘤细胞MDR 的一个重要原因是MDR1基因扩增和过度表达。MDR相关的基因治疗一般集中在抑制肿瘤细胞的MDR1基因表达，从而增加常规化疗的效果。郭华等以MDR1基因mRNA为靶点设计合成2个反义肽核酸(PNA)序列，利用PNA-DNA 杂交，阳离子
脂质体介导转染脑神经母细胞瘤耐药细胞株SK-N-SH。检测显示，SK-NSH 细胞P-gP表达明显降低，MDR1mRNA表达轻度下降，细胞内多柔比星(ADM)聚集浓度明显增加，PNA在MDR1基因抑制中的特殊作用为逆转肿瘤的MDR提供了新的途径。缺氧诱导因子1(HIF 1)对于肿瘤MDR 形成有多方面的作用，以HIF-1为靶点的肿瘤治疗，为克服肿瘤放、化疗抵抗提供了新思路。
7 抗肿瘤新生血管形成疗法
反义基因疗法就是根据碱基互补原则，用人工合成或生物体表达的特定DNA或RNA片断(反义核酸)，抑制或封闭专一靶基因的技术。Survivin是一种凋亡抑制基因，它在正常组织中不表达，而在胚胎发育组织和多数人类肿瘤组织中均有程度不同的表达。
8 抗端粒酶疗法
端粒是位于染色体末端的复合结构，细胞的有丝，随着细胞将逐步缩短，最后导致细胞凋亡。故端粒的持续存在是肿瘤细胞增殖的基础。端粒酶是一种逆转录酶，能够以自身RNA为模板合成端粒的末端重复序列5-TTAG-3 ，以补偿端粒片段的缺失，在正常组织中通常处于抑制状态，但在恶性肿瘤和永生化的细胞中常处于激活状态。人端粒酶逆转录酶(hTERT)是端粒酶的活性限速成分。迄今已发现6种类型的核酶，其中锤头状核酶由于结构简单，设计方便，成为基因治疗的首选。
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