基因治疗改善胰腺癌化疗敏感性的策略及进展.pdf

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1、266 生堡处拄盘盍垫!生!旦筮!鲞簋!期g照垫曼驾E：丛!堡h垫!：!丛：垒!：堕!：!基因治疗改善胰腺癌化疗敏感性的策略及进展徐建威张太平赵玉沛胰腺癌是最难早期发现、恶性程度最高和预后最差的肿瘤之一。美国癌症协会对美国肿瘤发生率及死亡率的统计结果表明，胰腺癌占全部肿瘤死亡原因的第四位，5年生存率在5以下。化疗是胰腺癌的主要辅助治疗手段，吉西他滨是治疗局部进展性及转移性胰腺癌的一线药物。大多数胰腺癌患者在化疗初始很敏感，但很快发生耐药；化疗耐药已成为缩短胰腺癌患者生存时间、降低其生活质量的重要因素。为提高胰腺癌的化疗敏感性，新的辅助治疗方法在不断尝试中，基因治疗也越来越受到关注。基因治疗通过

2、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，以达到治疗目的。目前常用的基因治疗方法有反义基因疗法、免疫基因疗法、自杀基因疗法、基因沉默疗法、基因替代疗法、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。本文针对基因治疗改善胰腺癌化疗敏感性的研究进展进行阐述。一、反义基因治疗反义基因治疗是指反义寡核苷酸以互补的形式与特定的DNA或RNA序列结合，从而阻止DNA的转录或RNA的翻译，使肿瘤基因无法表达。Kelley等拉1研究表明，与单一用药相比，通过转染携带肿瘤相关Sm样癌基因的反义RNA腺病毒载体，并联合吉西他滨化疗，能显著抑制AsPC-1细胞增殖，并抑制SCID-

3、Bg鼠移植瘤生长。Chang等通过构建表达反义低氧诱导因子1理的质粒转染BxPe-3细胞，反义抑制HIF10t表达，并分别联合5一FU、阿霉素和吉西他滨化疗，均可以显著促进凋亡，抑制细胞增殖，细胞生长抑制率显著提高。二、免疫基因治疗免疫基因治疗就是将各种细胞因子基因导人肿瘤或其他免疫效应细胞，使其在机体表达分泌细胞因子或利用其他基因分子增强肿瘤细胞的免疫原性或免疫系统功能，以加速肿瘤消退的方法。关于引入免疫治疗的时机，Bellone等H 3的研究发现，在根治性切除1个月后的胰腺癌患者和进展或转移胰腺癌患者进行化疗期间，其免疫功能较治疗前显著增强，他们认为在这一窗El期可引入免疫治疗，从而改善胰

4、腺癌患者生存时间。干扰素(IFN)是一种有肯定疗效的抗肿瘤药物，对大多DOI：103760erosjisan0529-5815201103017作者单位：100730中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院外科通信作者：赵玉沛，Email：zhaoS028263net综述数肿瘤具有明显的治疗作用。其抗肿瘤机制主要包括抑制肿瘤细胞增殖、抑制癌基因表达、阻断肿瘤细胞分裂、诱导肿瘤细胞分化及调动机体免疫系统杀伤肿瘤细胞等多个方面。Ziske等”1构建的一种编码IFNOt逆转录病毒载体，通过转染处于G期的胰腺癌细胞株，可降低细胞的生存能力；用吉西他滨治疗表达IFNd的G期裸鼠移植瘤模型，能够显著缩小肿

5、瘤体积。Endou等旧1对携带人IFN-B基因脂质体联合吉西他滨对胰腺癌细胞抗肿瘤效应进行的研究表明，联合治疗通过调节RAS相关信号通路诱导强烈的抗人胰腺癌细胞效应。人肿瘤坏死因子a(hTNFa)是一种多效性的细胞因子，其显著特征是可使肿瘤血管选择性凋亡，从而选择性的杀伤或抑制肿瘤细胞。Murugesan等1设计了一种表达hTNFa的腺病毒载体AdEgrTN F1 1 D，它联合吉西他滨在胰腺癌移植瘤模型中可显著延迟肿瘤生长，与单独应用其中一项相比具有显著差异，并且联合应用耐受性很好。三、自杀基因治疗自杀基因是一类编码药物酶的基因，其产物酶可将毒性反应小的药物前体转化为毒性大的、可产生抗肿瘤作

6、用的代谢产物。最常用的自杀基因有HSV-tk，它可以将更昔洛韦转化为磷酸化形式；另一自杀基因为胞嘧啶脱氨酶基因，其产物可将氟胞嘧啶脱氨基转化为氟尿嘧啶(5-FU)。自杀基因治疗可减轻药物依赖导致的耐药，且可减轻全身反应。虽然并无自杀基因治疗改善胰腺癌化疗敏感性的报道，但有报道其可增加放疗敏感性。Kaliberova等1构建的一种腺病素载体AdbCDD314A可编码一种突变细菌胞嘧啶脱氨酶基因，其产物可将前体药物5Fc转化成具有活性的5-FU，通过转染载体治疗胰腺癌移植瘤模型，可显著抑制肿瘤生长，并可增加放疗敏感性。四、肿瘤裂解病毒基因治疗肿瘤裂解病毒基因治疗是一种很有希望的抗肿瘤策略，将野生型

7、病毒通过改造，使其仅能在肿瘤细胞中复制，从而造成瘤细胞的裂解，而对正常的细胞没有影响，其安全性已得到证实。HaUd6n一1报道通过祛除抗凋亡ElBl9K基因和ElACR基因的pRb结合区域，产生一种新的腺病毒突变体。这种突变体能够增强细胞毒性化疗药物的诱导凋亡效应，从而增加吉西他滨、5Fu、多西他塞、米托蒽醌的杀伤肿瘤细胞效应，而对正常细胞却无杀伤；同时体外试验证实，联合突变体治疗，可增强化疗药物对前列腺癌及胰腺癌移植瘤的促凋亡作用。也有研究表明通过牛痘病毒GLVlh68感染，可以裂解胰腺癌细胞，而不破坏正常细胞，且联合应用顺铂、吉西万方数据生垡处珏苤盘!Q!生!旦筮塑鲞筮!翅垦塾也塾=!g：

8、丛坚!垫!：!塑：塑：塑!：!他滨能显著抑制移植瘤生长1 01。但溶瘤病毒可能从肿瘤内“漏出”进入体循环，进而导致肝脏等其他器官的异位感染。五、抑癌基因替代治疗替代基因治疗是把正常基因导人体细胞，通过基因的非定点整合使其表达，以补偿缺陷基因的功能，或使原有基因的功能得到增强，但致病基因本身并未除去。Eisold等21构建了携带野生型P53的腺病毒载体Ad-53，用5一Fu治疗转染Ad-53的胰腺癌细胞，能够显著抑制细胞增殖，促进其凋亡；而在体内，可使移植瘤显著退化，体内外试验均证实Ad一53可以增强5FU所致的凋亡效应。六、凋亡相关的基因治疗根据其功能町将Bel-2基因分为两组：Bcl-2、B

9、clxl和BelW等抑制细胞凋亡；Bax、Bak和Noxa等促进细胞凋亡。研究表明促凋亡基因Bax及肿瘤坏死因子(TNF)相关凋亡诱导配体(TRAIL)过表达导致多种肿瘤细胞凋亡【34“。wack等5j通过构建表达Bax、TRAIL的重组腺病毒载体(AdigBax和Ad-igTRAIL)转染胰腺癌细胞株，并联合吉西他滨化疗，可以显著抑制耐吉西他滨细胞株的增殖，且显著抑制裸鼠原位胰腺癌模型肿瘤生长并延长动物生存时间。Okamoto等【1钊用沉默bel-2的特异性siRNAs转染胰腺癌细胞株YAPC，可以显著增强吉西他滨化疗敏感性，可能改善进展期胰腺癌的治疗敏感性。转录因子E2FI能够调节大量基因

10、的表达，而且E2F1的过量表达也可诱导细胞凋亡。RJdicker等1通过构建表达E2FI的腺病毒载体，转染胰腺癌细胞，并联合吉西他滨治疗，能够在体外显著杀死肿瘤细胞，并能在体内显著减小肿瘤体积。七、基因沉默疗法90的胰腺癌存在K瑚基因突变，突变后的l-as基因所编码的蛋白丧失灭活功能，从而刺激细胞自丰性生长和分化，导致肿瘤发生；Krills基因突变在胰腺癌早期的发生发展中起重要作用。R6jiba等【1 8通过构建K-麟特异的siRNA，转染胰腺癌细胞，可显著抑制内源性K一啪基因的表达及细胞增殖；与单用一种治疗相比，吉西他滨联合Kr鹊siRNA治疗，可更显著抑制原位移植瘤的生长，缩小肿瘤体积，并

11、显著延长生存时间。八、其他基因治疗手段1阻断细胞周期的基因治疗：Rexinc是载专利突变细胞周期控制基因(即抗癌基因)纳米粒注射剂，它通过干扰细胞生长周期G1蛋白的表达，诱导细胞死亡。Chawla等引进行的III期临床研究表明，静脉注射RexinG治疗耐吉西他滨的转移性胰腺癌，可改善其中位生存时间，且安全、可耐受；RexinG可能作为胰腺癌治疗的二线药物。2针对受体的基因治疗：胰岛素样生长因子1受体(IGF-I r)是某些组织发生恶性转化所必不可少的，而且在维持肿瘤恶性状态方面也起重要作用】，减少IGF一1 r表达可诱导肿瘤细胞凋亡，而正常细胞仅发生细胞周期停滞”。267Min等圳设计的dn受

12、体是IGF1r结构的一部分，仅包括IGF1r细胞外结构域和一个有缺陷的酪氨酸激酶结构域，转染这种有缺陷的受体，可抑制正常IGFlr的功能，抑制细胞黏附、侵袭及转移，通过构建表达IGFl rdn的腺病毒载体(AdIGF1 rdrI)，转染BxPC-3胰腺癌细胞，从而显著增加5FU诱导的caspase-3的活性，诱导凋亡；联合AdIGF-lrdn和5Fu治疗移植瘤模型，可显著抑制肿瘤生长，减小肿瘤体积。3促进吉西他滨代谢的基因治疗：吉西他滨通过脱氧胞苷激酶(DCK)转化为吉西他滨单磷酸盐，再通过尿苷-磷酸激酶(UMK)生成吉西他滨二磷酸盐，吉西他滨衍生物也有抗肿瘤活性。吉西他滨在肿瘤细胞中不稳定，

13、这也是实体肿瘤对吉西他滨耐药的部分原因，因此使吉两他滨转变为更为稳定的肿瘤毒性代谢产物，成为增强吉西他滨疗效的一种手段。Vemejoul等o构建了一种融合eDNA(DCK：UMK)，可以编码DCK和UMK蛋白，通过将融合基因DCK：UMK转染至胰腺癌细胞株，并用吉西他滨治疗，可以显著增加吉西他滨化疗敏感性；且用吉西他滨治疗表达融合基因DCK：UMK的PCI0细胞移植瘤模型，可显著抑制肿瘤生长。基因治疗策略的出现，在一定程度上增加了胰腺癌化疗药物的治疗敏感性及有效性，促进胰腺癌细胞凋亡，并抑制其增殖，并可抑制胰腺癌动物模型的肿瘤体积的增加，延长实验动物的生存时间，因此，化疗药物联合基因治疗胰腺癌

14、将有很好的应用前景。但基因治疗也有一定的局限性，由于目前的载体技术系统不能特异性地靶击肿瘤细胞，相关研究多局限于局部肿瘤的治疗。且受靶基因、转导有效性限制、调控基因表达等技术方面及安全性、花费等方面的影响，因此将基因治疗策略广泛应用于临床尚需更深入的研究。基因治疗策略成功应用于临床的首要前提是基因治疗的安全性和有效性，应用肿瘤特异性配体或具有靶向肿瘤部位特性的细胞(嗜伊红白细胞、问充质干细胞等)携带载体、采用肿瘤特异性启动子或RNAi调节基因表达，以及进行翻译起始的调控等手段可以提高基因治疗的组织特异性，减少对正常细胞的损害；也有学者提出“癌症双靶向双基因病毒治疗”不但可以提高靶向治疗的特异性

15、，而且大大提高治疗有效性o；同时应该重视纳米基因转运体的研制。并且应该更深入研究胰腺癌发生、发展机制，寻找更多与化疗耐药相关的靶基因，寻找新的治疗靶点，从而开发出更为有效的治疗药物。参考文献【1Jemal A，Siegel R，xu J，et aL Cancer statistics，2010CACancer J Clin，2010，60：277-3002Keuey JR，Fraser MM，Schweiofest CW，et aL CaSmgemeitabineehemogene therapy leads to prolonged survival in a murne modelof p

16、ancreatic cancerSugery，2001，130：280-288【3Chang Q。Qin R，Huang T，et aL Effect of antisense hypoxiainducible factor 1alpha on progression，metastasis，andchemosensitivity of pancreatic cancelPancreas，2006，32：297-3054Bellone G，Novarino A，Vizio B，et aL Impact of surgery and万方数据268 生堡2E越鍪麦!Q!生!旦筮塑鲞筮!魍!垫!堡，丛

17、型垫!：!丛：兰!：堕!：!chemotherapy on cellular immunity in pancreatic carcinomapatients in view of all integration of standard cancer treatment withimmunotherapyInt J Ont012009，34：170117155Ziske C，Nagaraj S，Mltrten A，et aL Retroviral lFNal【pha genetransfer combined with gemcitabine acts synergistieally via

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19、gesan SR，King CR，Osbom R，et a1Combination of humantumor necrosis factor-alpha(hTNFalpha)gene dehvery withgemcitabine is effective in models of pancreatic callcer,CancerGene Ther200916：841-8478Kalibereva LN，Della Manna DL，Krendelehtehikova V。et aLMolecular chemotherapy of pancreatic csJicer using nov

20、el mutantbacterial cytosine deaminase gene Mol Cancer 11ler。2008，7：2845-28549Halld6n G Optimisation of replication-selective oncolyticadenoviral mutants in combination with chemotherapeuticsJBUON，2009，14 Suppl l：s61柳10Yu YA，Galanis C，Woo Y，et aL Regression of human pancreatictumor xenografts in mice

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27、ceptor：a promising strategy forhuman pancreatic cancer,Cancer Res，200363：6432缶441Vemejoul F，Gh6nassia L，Souque A，et a1Gene therapy basedon gemcitabine chemesensitization suppresses pancreatm tumorgrowthMol Ther，2006，14：758-767顾锦法，刘新垣癌症的靶向基因一病毒治疗，自然杂志，2005。27：85-89(收稿日期：2010lo旬8)(本文编辑：霍永丰，杨子明)第三届中国国际

28、腰椎外科学术会议通知会议(学习班)通知由解放军总医院第一附属医院、解放军第三。六医院、中华外科杂志和中国脊柱脊髓杂志编辑部联合主办，天津医科大学总医院骨科和天津市医学会骨科学分会承办的“第三届中国国际腰椎外科学术会议”定于2011年6月35日在天津举行。本次会议将就腰椎外科的热点问题邀请国内外腰椎外科领域著名学者做中心发言，进行病例讨论，并结合资深专家点评，进行深入研讨和经验交流。欢迎脊柱外科同道踊跃出席本次会议，积极参与讨论和交流，阐述大家的观点和见解。注册参会者可获国家级继续教育学分12分。会议投稿须为尚未公开发表的论文，要求附结构式摘要(限800字)，注明作者单位、通信地址、邮政编码、手机、电子邮箱地址。详情请登陆：wwwchinalumbarorg；截稿时间：4月31日。联系人：刘涛(13602194058)，李晖(13302032123)，冯世庆(13920286292)。万方数据