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复制缺陷型腺病毒载体介导的肿瘤基因治疗手段发展迅猛,在进入临床研究的全部基因治疗方案中,有三分之二是针对肿瘤的。复制缺陷型腺病毒作为基因治疗的载体有致病性低、不整合到人类基因组、滴度高、易于纯化和制备等多种优点。然而缺陷型腺病毒作为基因治疗的载体也存在几项缺点,包括免疫原性强、缺乏感染的特异性(靶向性差)、在实体瘤中穿透力差以至难以到达全部肿瘤细胞等,这极大地限制了肿瘤基因治疗的临床效果。为了提高病毒感染的特异性和病毒在肿瘤中的播散能力,以杀灭所有肿瘤细胞,人们利用肿瘤细胞与正常细胞的某些生物学性状的差异,提出了条件选择性增殖病毒(conditionally-replicating vims)治疗肿瘤的新策略,并利用增殖病毒作为载体携带肿瘤治疗基因,使基因治疗的局面面目一新。这种条件选择性增殖性病毒在肿瘤治疗方面具有以下几种优势:1. 病毒可以选择性的在肿瘤细胞内有效复制,可使治疗剂量大大减小。2. 病毒在肿瘤细胞内复制,最终将肿瘤细胞裂解导致细胞死亡。3. 新的子代病毒自细胞中释放后继续感染邻近细胞,并继续复制,最终将肿瘤细胞完全消灭。4. 肿瘤细胞裂解后释放的肿瘤抗原可以增强机体抗肿瘤免疫反应。5. 将可选择复制的病毒作为基因治疗的载体,发展结合病毒治疗与基因治疗两者优势的肿瘤治疗新策略,即基因-病毒治疗。6. 对病毒外壳蛋白进一步改造增强其感染的特异性和感染力。7. 病毒只选择性地在肿瘤细胞中复制,对正常细胞的毒性小。为实现病毒选择性在肿瘤细胞内复制,目前有两种普遍采用的方法:一、将病毒复制必需基因全部缺失或部分缺失,这些基因在正常细胞中为病毒复制所必需的,但在肿瘤细胞中则是不需要的,从而病毒在正常细胞中死亡,而在肿瘤细胞中得以有效复制。例如,ONYX-015就是E1B 55 KDa缺失的腺病毒,它利用了多数肿瘤细胞p53功能不良的特点,可以特异地杀伤p53缺失或突变的肿瘤细胞。E1b 55 KDa蛋白可通过结合细胞内的p53使其功能受到阻滞,由于这一缺失突变,ONYX-015不能阻滞p53的功能,ONYX-015感染正常组织细胞时,可以激活细胞内p53,在p53的诱导调控下细胞凋亡(apoptosis)或细胞生长阻滞(growth arrest),因而在正常组织细胞内病毒复制受到抑制。与此相反,ONYX-015感染突变型p53的军事医学科学院中文摘要论文肿瘤细胞后,由于p53蛋白功能缺失,肿瘤细胞不会发生凋亡或生长阻滞,可以在肿瘤细胞内复制并发挥溶瘤作用。 二、采取肿瘤细胞内或某种组织细胞内特异性激活的启动子或增强子,调控病毒复制必需基因(如EIA)的复制,使病毒选择性地在肿瘤组织或某种组织细胞中复制,而不影响正常组织。现已有为数不少的肿瘤细胞特异启动子被鉴定并用于基因表达的调控,如靶向结直肠癌的癌胚抗原(CEA)启动子、靶向乳腺癌的MUCI启动子、革巴向肝癌的甲胎蛋白(AFP)启动子以及靶向鼻咽癌的EB病毒启动子等。另外,尚有针对某一类组织特征的启动子,如采取前列腺细胞特异性抗原(PSA)启动子来杀伤前列腺细胞,包括一前列腺癌细胞,这种方案可克服肿瘤细胞异质性带来的问题,但这种方案须要求这类组织本身对人体并非是至关重要的。用上述启动子调控病毒基因的表达可获得相对特异的肿瘤靶向作用,但缺点也比较明显。首先,这些启动子只针对有限的组织起源的肿瘤细胞,不能广泛应用于大多数肿瘤的治疗;其次,与常用的病毒启动子相比,这些启动子作用相对较弱,所介导的基因表达量低,病毒复制能力较野生型病毒下降。 近年来人们将目光集中于端粒酶启动子的研究上来,采用hTERT基因启动子驱动抗肿瘤基因,靶向端粒酶阳性的肿瘤细胞,而对端粒酶阴性的正常细胞则不起作用,是一项非常有前途的肿瘤治疗策略。端粒酶被认为是目前发现的最广谱的肿瘤分子标记,与肿瘤无限增殖的特性有关。在乳腺癌中的端粒酶阳性率达85%以上,而在绝大多数的正常细胞中无端粒酶活性。hTERT是调节端粒酶活性的主要亚单位,hTE又T启动子只有在端粒酶阳性的细胞中有转录活性。hTERT启动子已被成功地用于基因治疗中的治疗基因靶向表达,如GuJ等用hTERI,启动子调控Bax基因在肿瘤组织特异性表达;shoji等用hTERT启动子调控caspase一8基因局限性在端粒酶阳性细胞表达,而在端粒酶阴性组织不表达。因此,采取hTERI…基因启动子调控腺病毒EIA的表达,可以使病毒选择性的在端粒酶阳性的肿瘤细胞内复制,而在端粒酶阴性的正常细胞中不复制。 实体肿瘤的另一个重要特性是肿瘤组织内部大量乏氧细胞的存在,肿瘤缺氧的微环境是肿瘤放化疗耐受的重要原因。缺氧诱导基因一1(Hypoxia一Indueible Faetor-l,HIF一l)广泛存在于人类多种肿瘤细胞内,HIF活性对维持肿瘤细胞的能量代谢、促军事医学科学院中文摘要博「论文进新血管的形成、促进肿瘤增殖和转移中起重要作用。研究发现,在乳腺癌等多种癌中HIF一1过度表达,而在乳腺良性病变中则不表达。缺氧的信息在肿瘤细胞内部通过一系列的信号传导系统,导致HIF一1转录因子的表达,最后导致细?