甲状腺癌基因治疗的现状及展望.pdf

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1、 综 述 甲 状 腺 癌 基 因 治 疗 的 现 状 及 展 望张 东 伟 杨 维 良作 者 单 位 ：!#$%哈 尔 滨 医 科 大 学 附 属第 二 医 院 普 外 科甲 状 腺 癌 与 身 体 其 他 部 位 癌 肿 相 比较 ， 其 发 病 率 并 不 高 ， 约 占 全 身 恶 性 肿 瘤的#&(（ 男 性 ）!&#(（ 女 性 ） 。 随 着 普遍 开 展 癌 瘤 普 查 以 及 检 测 手 段 的 改 善 ，其 发 现 率 有 明 显 增 加 的 趋 势 。 在 国 内 一些 肿 瘤 医 院 中 ， 甲 状 腺 癌 占 头 颈 部 肿 瘤的 首 位 。 随 着 分 子 生 物 学

2、 技 术 及 免 疫 学技 术 的 迅 猛 发 展 和 人 类 对 甲 状 腺 癌 发 病机 制 认 识 的 不 断 深 入 ， 基 因 治 疗 逐 渐 成为 肿 瘤 生 物 学 治 疗 中 的 重 要 组 成 部 分 ，在 甲 状 腺 癌 的 治 疗 中 显 示 出 良 好 的 应 用价 值 ， 并 且 取 得 了 一 定 的 效 果 ， 将 日 渐 成为 一 项 有 前 景 的 治 疗 选 择 。基 因 治 疗 的 基 本 含 义 是 通 过 遗 传 或分 子 生 物 学 技 术 在 基 因 水 平 上 治 疗 各 种疾 病 。!)#年 ， 美 国!例 患 腺 苷 脱 氨 酶基 因 缺 陷

3、 所 致 的 重 症 免 疫 缺 陷 病 （*+,-）的.岁 女 孩 ， 采 用 反 转 录 病 毒 介 导 的 间接 法 进 行 了 人 类 历 史 上 首 次 基 因 治 疗 并获 得 成 功 ， 它 标 志 着 基 因 治 疗 临 床 应 用阶 段 的 开 始 ， 开 创 了 人 类 基 因 治 疗 的 先例 。 基 因 治 疗 的 基 本 程 序 是 ： 分 离 患 者细 胞 ， 用 逆 转 录 病 毒 载 体 将 目 的 基 因 引入 靶 细 胞 ， 靶 细 胞 输 回 体 内 。一 、 甲 状 腺 癌 的 基 因 异 常 基 础 研 究甲 状 腺 癌 的 发 生 、 发 展 是 以

4、 多 个 原癌 基 因 在 不 同 的 时 间 和 空 间 上 ， 经 不 同途 径 激 活 和 或 不 同 的 抑 癌 基 因 失 活 为基 础 的 多 步 骤 过 程 。!&酪 氨 酸 激 酶 受 体 （/01） 基 因 ：/01是 一 个 在 转 化 中 发 生 重 排 的 原 癌 基因 ， 定 位 于!#号 染 色 体!#2!&， 含!个 外 显 子 ， 全 长 约%#34， 它 编 码 一 种 跨膜 的 酪 氨 酸 激 酶 受 体 ， 它 也 是 目 前 发 现的 一 种 相 对 特 异 的 甲 状 腺 癌 基 因 。/01基 因 重 排 在 甲 状 腺 肿 瘤 生 成 中 扮 演

5、着 重要 角 色 ， 其 重 排 与 人 种 差 异 、 地 域 差 异 ，特 别 是 辐 射 史 等 都 有 重 要 意 义!。-56789:等证 实/01基 因 与 髓 样 癌 的发 生 有 非 常 密 切 的 关 系 。 一 系 列 分 子 生物 学 方 法 可 用 于 检 测/01原 癌 基 因 突变 ， 包 括-;98基 因 ： 在 许 多 肿 瘤 组 织 和 细胞 系 中 可 见?=98/;98受 体 在 肿 瘤 细 胞 的 高 表 达 可 能赋 予 肿 瘤 细 胞 一 种 生 长 优 势 。 研 究 人 甲状 腺 癌 中?=98的 表 达 ， 甲 状 腺 癌 的 诊断 、 治 疗

6、 和 预 后 具 有 重 要 的 意 义 。?=98在 乳 头 状 甲 状 腺 癌 、 滤 泡 状 甲 状 腺 癌 、 未分 化 甲 状 腺 癌 中 过 表 达 阳 性 率 分 别 为(、(、(； 而 在 正 常 、 良 性 及 髓 样癌 中 无 表 达 ， 故 将?=98基 因 作 为 甲 状 腺滤 泡 细 胞 来 源 的 恶 性 肿 瘤 标 志 物 。A&BA基 因 ： 近 年 研 究 结 果 显 示 ，BA基 因 与 各 种 类 型 的 甲 状 腺 癌 存 在 一 定 的关 系 ， 如 ： 在 未 分 化 与 分 化 型 甲 状 腺 癌 之间 ， 有 、 无 淋 巴 结 转 移 的 甲

7、状 腺 癌 之 间 ，BA基 因 表 达 差 异 均 有 统 计 学 意 义 。 有学 者 认 为 ，BA基 因 突 变 可 能 引 起 甲 状 腺组 织 癌 变 ， 是 使 其 向 低 分 化 甲 状 腺 癌 转化 的 重 要 原 因 。 因 此 可 以 认 为BA基 因突 变 对 甲 状 腺 癌 的 浸 润 、 淋 巴 结 转 移 和预 后 具 有 一 定 影 响 。.&端 粒 酶 ： 有 报 道 在 甲 状 腺 乳 头 状癌 和 滤 泡 状 癌 中 端 粒 酶 逆 转 录 酶 表 达 阳性 率 分 别 为%!&(和&#(， 分 化 程 度高 的 其 表 达 相 对 较 低 。 通 过 端

8、 粒 酶 抑 制剂 ， 干 预 端 粒 酶 激 活 的 过 程 ， 继 而 阻 断 细胞 的 恶 性 转 变 ， 在 甲 状 腺 癌 的 预 防 中 意义 重 大 。二 、 甲 状 腺 癌 的 基 因 治 疗 策 略!&自 杀 基 因 治 疗 ： 自 杀 基 因 又 称 为药 物 敏 感 基 因 ， 一 般 为 某 种 外 源 性 酶 解前 药 基 因 。 该 基 因 导 入 细 胞 后 ， 其 表 达的 编 码 产 物 可 使 无 毒 的 前 药 成 分 酶 解 成为 有 毒 性 的 物 质 。 这 类 基 因 研 究 的 很多 ， 目 前 最 常 用 的 是C*D!=83（型 单 纯疱 疹

9、 病 毒 胸 苷 激 酶 ） 基 因 ， 其 表 达 产 物 可使)=!，A=二 羟=丙 氧 甲 基 鸟 苷 （E+D） 磷酸 化 ， 单 磷 酸 化 的E+D在 细 胞 内 转 换 成三 磷 酸 形 式 ， 掺 入 分 裂 细 胞 的-;,M）=!， 受+HD启 动 子 调 节 。 本实 验 中 将,M=!注 射 入 鼠 甲 状腺 髓 样 癌 ， 在!#A的 肿 瘤 中 ，)#(的 肿 瘤 明 显 治 愈 ， 在!#A肿 瘤 中 ，虽 然 肿 瘤 并 没 有 完 全 的 消 退 ， 但 都 稳 定生 长 ； 经 鼠 静 脉 注 射倍 于 直 接 经 肿 瘤注 射 的 剂 量 的,M=!， 肝

10、 组 织 学上 观 察 到 程 度 不 等 的 淋 巴 细 胞 的 浸 润 ；所 有 鼠 的 脾 脏 在 注 射,M=!G后 均 明 显 增 大 ， 脾 组 织 学 上 观 察 到 白 髓减 少 ， 血 细 胞 生 成 明 显 增 加 ； 肾 和 肺 无 明显 改 变 ， 说 明 治 疗 是 安 全 的 。 许 多 实 验中 华 实 验 外 科 杂 志#年月 第卷 第期+JO:P0QB*R5K，N945RF5S#，D6T，;6&万方数据表 明 ， 无 论 是 在 动 物 还 是 在 人 体 内 这 些细 胞 因 子 均 显 示 出 严 重 的 剂 量 依 赖 性 毒副 作 用 ， 这 也 是

11、将 来 我 们 要 解 决 问 题 的关 键 所 在 。 肿 瘤 坏 死 因 子 相 关 凋 亡 诱 导配 体 （!#$%） 对 甲 状 腺 癌 有 杀 伤 作 用 ，它 通 过 调 节&细 胞 的 自 然 杀 伤 作 用 ，参 与 自 身 免 疫 有 发 病 机 制 等 起 到 抗 肿 瘤作 用(。)*恢 复 抑 癌 基 因 的 功 能 ： 是 一 大 类可 抑 制 细 胞 生 长 、 增 殖 、 分 裂 的 基 因 ， 可诱 导 细 胞 凋 亡 。 通 过 恢 复 抑 癌 基 因 的 功能 来 抑 制 肿 瘤 的 发 展 或 恢 复 其 正 常 细 胞表 型 称 抑 癌 基 因 的 基 因

12、 治 疗 。+,)基 因是 甲 状 腺 癌 抑 癌 基 因 中 研 究 的 最 为 深 入的 一 种 ， 其 抑 癌 作 用 也 最 强 。 据 报 道 ，+,)基 因 在 甲 状 腺 乳 头 状 癌 及 滤 泡 癌 中的 突 变 率 为-!./， 在 未 分 化 癌 中 的 突变 率 为0-/!1,/。&2324252等0用腺 病 毒 介 导 的 野 生 型+,)基 因 转 染6种+,)表 达 缺 失 的 人 甲 状 腺 未 分 化 癌 细 胞系 （#7、87、&9#和:7） 及 正 常 人甲 状 腺 滤 泡 细 胞 。 在 体 外 实 验 中 ， 肿 瘤细 胞 被 破 坏 ， 同 样 条

13、件 下 腺 病 毒 介 导 的大 肠 埃 希 氏 菌 牛 乳 糖 则 对 肿 瘤 细 胞 无 此作 用 ； 甲 状 腺 正 常 细 胞 表 现 出 更 强 的 抵抗 力 。 这 些 是 通 过+,)基 因 诱 导 肿 瘤 细胞 凋 亡 而 发 挥 作 用 的 。 在 裸 鼠 的 体 内 实验 中 ， 注 射 腺 病 毒 表 达 的+,)基 因 后 ， 肿瘤 细 胞 几 乎 全 被 抑 制 。 如 果 联 合 阿 霉 素（653;3体 重 ， 每 周)次 ） ， 对 肿 瘤 细 胞的 杀 伤 作 用 更 强 ， 因 为 阿 霉 素 可 使 肿 瘤细 胞 衰 退 。 此 实 验 为 将 来 治 疗

14、 甲 状 腺 未分 化 癌 提 供 依 据 。6*抗 肿 瘤 血 管 形 成 基 因 治 疗 ： 血 管形 成 是 包 括 内 皮 细 胞 的 激 活 、 增 殖 、 迁移 、 血 管 基 底 膜 的 破 坏 、 血 管 和 血 管 网 的形 成 ， 以 及 先 前 存 在 的 血 管 网 的 连 接 等复 杂 过 程 。 肿 瘤 的 生 长 和 转 移 是 一 个 依赖 于 血 管 生 成 的 过 程 。 促 血 管 形 成 因 子是 肿 瘤 生 长 所 必 需 的 ， 不 少 细 胞 因 子 与肿 瘤 血 管 形 成 密 切 相 关 ， 其 中 血 管 内 皮生 长 因 子 （8） 、 内

15、 皮 抑 素 、 血 管 抑 素和 干 扰 素?是 目 前 研 究 的 重 点 。 甲 状 腺癌 细 胞 系 体 外 分 泌8的 程 度 与 肿 瘤的 分 化 程 度 有 关 ， 越 是 恶 性 的 肿 瘤 ， 其 体外 培 养 的 肿 瘤 细 胞 分 泌 越 多8； 甲状 腺 癌 的8高 表 达 者 还 与 远 处 转 移有 关 。 内 皮 抑 素 是 最 强 烈 的 抑 制 血 管 生成 的 因 子 之 一 ， 许 多 体 内 实 验 证 实 具 有抑 制 血 管 生 成 及 抑 制 肿 瘤 生 长 的 作 用 。A等1的 研 究 结 果 表 明 通 过 哺 乳 动 物细 胞 介 导 可

16、有 效 地 携 带 可 溶 的 血 管 内 皮生 长 因 子 受 体 （B8CD）?E， 从 而 抑 止 肿 瘤 血管 生 成 和 肿 瘤 的 生 长 。,*钠 碘 转 运 蛋 白 （&$F） 介 导 的 放 射性 碘 治 疗 ：&$F是 甲 状 腺 细 胞 膜 上 的 跨膜 糖 蛋 白 负 责 转 运 碘 进 到 细 胞 内 。92DAC等.证 实&$F在 甲 状 腺 癌 细 胞 中 的 表 达与 其 分 化 程 度 成 反 比 ， 在 甲 状 腺 乳 头 状癌 和 滤 泡 状 癌 中 ，&$F表 达 率 分 别 为),/、66/， 而 未 分 化 癌 中 则 无 该 蛋 白 的表 达 ，

17、这 与 临 床 所 涉 及 相 应 疾 病 的 摄 碘情 况 相 符 。 而 在 远 处 转 移 的 癌 中 ，&$F的 表 达 率 为E)/， 较 原 发 肿 瘤 低 。 随 着&$F结 构 和 功 能 的 阐 明 ， 应 用 基 因 转 染的 方 法 诱 导 甲 状 腺 癌 组 织 表 达&$F， 使其 获 得 摄 取 碘 的 能 力 ， 从 而 可 以 利 用 放射 性 碘 对 其 进 行 内 放 射 治 疗 ， 这 是 人 类期 待&$F所 能 起 到 的 最 佳 作 用 ， 也 是 甲状 腺 癌 基 因 治 疗 将 来 应 用 于 临 床 的 一 个主 要 方 向 。GD2HIJI等

18、E-在 体 外 实 验 中应 用 小 剂 量 的 组 蛋 白 脱 乙 酰 激 酶（KL#M） 抑 制 剂 LA+BG+A+DGNA能 提 高分 化 不 良 的 甲 状 腺 癌 的&$F的5&#的 表 达 ， 提 高 甲 状 腺 癌 细 胞 的 摄 碘 率 。三 、 存 在 的 问 题 及 展 望虽 然 甲 状 腺 癌 的 基 因 治 疗 取 得 了 很多 有 意 义 的 效 果 ， 但 仅 限 于 体 外 细 胞 培养 和 动 物 的 体 内 实 验 ， 距 离 应 用 于 人 体的 研 究 还 有 很 长 一 段 时 间 ， 仍 然 存 在 许多 问 题 亦 需 解 决 ， 如 ： 选 择

19、更 高 效 的 、 特异 的 导 向 性 载 体 ， 要 求 它 既 能 以 非 侵 入方 式 给 药 ， 又 可 以 靶 向 性 导 入 特 定 组 织和 细 胞 ， 同 时 还 可 以 治 疗 基 因 的 表 达 调控 ； 用 于 临 床 治 疗 的 新 基 因 数 量 太 少 ， 寻找 新 的 甲 状 腺 癌 的 相 关 基 因 ， 以 期 提 高在 甲 状 腺 癌 组 织 中 的 表 达 阳 性 率 ； 基 因表 达 的 可 控 性 问 题 ； 虽 然 利 用 甲 状 腺 特异 性 的 甲 状 腺 球 蛋 白 或 降 钙 素 基 因 启 动子 调 控 可 以 解 决 表 达 载 体 的

20、 甲 状 腺 靶 向性 问 题 ， 但 其 表 达 调 节 性 却 弱 于 常 用 的非 特 异 性 的 基 因 启 动 子 ， 如 巨 细 胞 病 毒基 因 启 动 子 ； 联 合 基 因 治 疗 ， 克 服 基 因 治疗 时 局 部 浓 度 不 高 ， 作 用 时 间 不 长 的 缺点 。 尽 管 当 前 有 许 多 关 于 基 因 治 疗 的 技术 难 题 需 亟 待 解 决 ， 但 随 着 人 类 基 因 组的 研 究 开 始 进 入 功 能 基 因 组 阶 段 的 实现 ， 转 基 因 技 术 的 发 展 ， 甲 状 腺 癌 的 分 子基 础 也 将 被 阐 明 ， 基 因 治 疗

21、必 将 成 为 甲状 腺 癌 治 疗 的 一 项 有 效 的 手 段 。参 考 文 献E宋 铁 轶 ， 黄 晓 明*中 国 人 甲 状 腺 乳 头 状 癌中=!基 因 重 排 及 类 型 的 研 究 分 析*中华 实 验 外 科 杂 志 ，O-6，OE：6OO?6O6*O LPIBDAJQ，FDGARA!，9SDHAPTQ*#JDGDS?5IPU2+2UGD4IV2NI5GJ2JD?JA32DGWA=!+PIDI?IJUI3AJA5SD2JDGJ25ANSC2P4DX4?PIGNU2PUGJI525INAC*KS5 AJA!XAP，O-)，E6：.0E?.1O*) !2;AN2!，$J2Y2K

22、，252H2;GQ，AD2C*!S?5IP?B+AUGVGU3AJADXAP2+4VIPSJNGVAPAJDG2D?ANDX4PIGNU2PUGJI52SDGCGHGJ3DXADACI5AP2BAPAWAPBADP2JBUPG+D2BA+PI5IDAP*!XAZISPJ2CIVMCGJGU2C=JNIUPGJICI34 QAD2YICGB5，O-)，11：),)E?),)1*6 X2J3，LAPIID%*#J2NAJIWGP2CWAUDIPA+PABBGJ3VSJUDGIJ2CXADAPI3AJAISB+PI?DAGJB，XAP+ABBG5+CAWGP2CDX45GNGJA;GJ2BA2JNX

23、S52JGJDAPCAS;GJ?OX2BAJX2JUANGJWG?WI2JDGDS5IP2UDGWGD4232GJBD5ANSC2P4DX4?PIGNU2PUGJI52*=JNIUPAC2DM2JUAP，O-E，1：)E,?)O,*, X2J3，LAPIID%*AJADXAP2+4IV2P2DVICGUSUSC2PDX4PIGNU2PUGJI525INACRGDX2NAJWGP2CWAUDIPBDP2JBNSUGJ35SPGJAPJDAPCAS;GJ?EO*=JNIUPGJICI34，O-)，E66：E).)?E).1*(何 松 青 ， 陈 孝 平*肿 瘤 坏 死 因 子 相 关 凋 亡诱 导

24、 配 体 治 疗 肿 瘤 存 在 的 问 题 及 策 略*中华 实 验 外 科 杂 志 ，O-)，O-：.,1?.(-*0 &2324252，I;IGK，!2;AN2，AD2C*#NAJIWGPSB?QANG2DANDS5IPBS+PABBIP+,)3AJADXAP2+4VIP2J2+C2BDGUDX4PIGNU2PUGJI?52GJWGDPI2JNGJWGWI*MCGJ=JNIUPGJICQAD2Y，O-，1,：6-1E?6-1(*1 AM，8AJ3M，:2J3F，AD2C*B8CD?E3AJADXAP2+4IVVICGUSC2PDX4PIGNU2PUGJI52*=J?NIUPGJICI34

25、，O-6，E6,：1E0?1OO*. 92DAC#，XG2J3F，LI3P2F，AD2C*LGVAPAJDG?2DANDX4PIGNU2PUGJI52DX2DA+PABBBINGS5?GINGNAB45+IPDAPX2WA2CIRAPPGB;IVPAUSP?PAJUAVIPUXGCNPAJ2JN2NICABUAJDB*9ANG2DPAB，O-O，,O：0)0?066*E- GD2HIJIQ，IYAP4，X2J，AD2C*%IRUIJUAJDP2DGIJBIVDXAXGBDIJANA2UAD4C2BAGJ?XGYGDIP，NA+BG+A+DGNA（8.-EOO1） ，GJUPA2BAA+PABBGIJIVDXA&2（_） $（）B45+DIPDAP2JNGINGNA2UUS5SC2DGIJGJ+IIPC4NGVAPAJDG?2DANDX4PIGNU2PUGJI52UACB*MCGJ=J?NIUPGJICQAD2Y，O-E，1(：)6)-?)6),*（ 收 稿 日 期 ：O-6?-E?O(）(,O 中 华 实 验 外 科 杂 志O-,年O月 第OO卷 第O期MXGJ=+FSP3，8AYPS2P4O-,，ICOO，&I*O万方数据