研究背景神经胶质瘤（glioma）简称胶质瘤，是中枢神经系统最常见的原发性恶性肿瘤。胶质瘤包括多种不同的肿瘤类型，各个类型的恶性程度也不相同，其中恶性程度最高的当属多形性胶质母细胞瘤（Glioblastoma multiforme，GBM，WHO IV级）。由于该肿瘤细胞呈弥漫性或者浸润性生长，手术难以彻底切除所有肿瘤组织，即使术后配合放疗和化疗，患者的预后依然不理想。据统计，GBM患者经过治疗后的平均生存时间为14.6个月。因此，如何改善恶性胶质瘤患者的生存率及生存质量，这一直是医学界面临的难题。上世纪90年代初，基因治疗的热潮曾为恶性胶质瘤的治疗带来一线曙光，其中以HSV-TK GCV系统为代表的基因治疗虽然在动物试验中都取得了良好的效果，但是临床试验都未取得预期的疗效，这可能是由于病毒载体不稳定，目的基因不能长期表达，自体免疫，靶向性问题和病毒载体无法追踪浸润瘤细胞所致。目前很多研究表明，骨髓间充质干细胞，人脐带血干细胞，神经干细胞等对肿瘤都有趋化性。这种趋化性与肿瘤分泌的细胞因子和趋化因子有关，并且干细胞能透过破坏的血脑屏障，在肿瘤周围高浓度聚集。这一特性已经在各种体内和体外试验中被证实。这一特性目前认为是将以间充质干细胞作为载体的酶/抗肿瘤前药基因组合靶向治疗肿瘤的理想治疗策略之一。脂肪干细胞（adipose-derived stem cells,ADSCs）目前也证明具有靶向肿瘤迁徙能力。在体外实验中，肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体(TNF-relatedapoptosis-inducing ligand，TRAIL)对胶质瘤、神经母细胞瘤、宫颈癌、非小细胞肺癌、肾细胞癌、甲状腺癌、黑色素瘤、肝癌等肿瘤都有诱导凋亡的作用。TRAIL对肿瘤细胞，如Hela宫颈癌细胞、A549肺癌细胞、人肝癌细胞、人乳腺癌细胞、早幼粒细胞有特异性的杀伤作用。体内的初步药效学研究表明，TRAIL可显著地抑制人肝癌细胞在小鼠体内的生长，但对正常小鼠无毒副作用。荷瘤动物应用重组的TRAIL蛋白后能够明显抑制肿瘤细胞生长，甚至使肿瘤消退，而对宿主没有明显的损害。许多实验表明，TRAIL与化疗药物相结合，有较好的抗肿瘤效果。因此TRAIL基因是理想的目标基因，具有明确的抑瘤作用，并且具备更深一步研究的前景。目的：将ADSCs靶向肿瘤迁徙和TRAIL选择性杀伤肿瘤细胞相结合，探索TRAIL修饰ADSCs双重靶向治疗脑胶质瘤的可能。方法：1．人腹部皮下脂肪组织中分离培养脂肪间充质干细胞ADSC，验证干细胞的分化潜能。2.验证脂肪间充质干细胞（adipose derived stem cells，ADSCs）向肿瘤细胞迁移的特性。将腺病毒－绿色荧光蛋白（AAV-GFP）标记的ADSCs悬液加入与U87MG胶质瘤细胞共培养，荧光显微镜下观察绿色GFP阳性ADSCs的积聚状态。体内在建立U87MG胶质瘤模型一周后，将LacZ标记的ADSCs静脉途径移植，观察ADSCs的积聚情况。3.从pROF-sTraIl质粒中获得sTRAIL基因片段，并将其重组于rAAV-GFP载体质粒中，生产出高滴度的AAV-CM-sTRAIL病毒颗粒。将其转染ADSCs后，检测其表达情况。4.采用静脉或瘤床内途径注射sTRAIL修饰的ADSCs，治疗裸鼠的U87MG脑胶质瘤模型，观察对生存期的影响。结果：1.人腹部皮下脂肪组织中分离出ADSCs，并在体外扩增成功，在条件培养基环境里能分化成成熟的脂肪细胞，成骨细胞和成软骨细胞。2.体外实验中荧光显微镜下可观察到，GFP阳性ADSCs均聚积于U87MG胶质瘤细胞克隆中，在无胶质瘤细胞的区域未见GFP阳性细胞。体内在U87MG胶质瘤裸鼠模型中脑肿瘤内的Lacz阳性的ADSCs(117.52±36.13/seetIon)显著高于对侧正常脑组织(34.82±7.14/seetIon)和其它器官(心脏:0/seetIon；肺脏:28.54±7.56/seetIon:肝脏:18.63±5.27/seetIon:脾脏:7.67±5.73/seetIon:.肾脏:31.78±12.04/seetIon)(p<0.001)。种植于肿瘤对侧半球的ADSCs大部分沿着白质纤维束向U87胶质瘤迁徙。3.高滴度的AAV-CM-sTRAIL病毒颗粒转染ADSCs后，对其表型和细胞活性无明显影响，ADSCs可稳定表达sTRAIL。4.采用静脉或瘤床内途径注射sTRAIL修饰的ADSCs，发现两种方法均能显著延长脑胶瘤裸鼠的生存期，其中有36%的ADSCs-sTRAIL治疗组苛瘤鼠生存期超过45天。结论：脂肪间充质干细胞ADSCs非常适合用作细胞基因治疗的载体，能稳定表达sTRAIL，并将sTRAIL成功的靶向运输至肿瘤部位诱导肿瘤细胞发生凋亡。