基因治療有望成為攻克腫瘤的“利器”

隨著人類基因組計劃的完成和細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，基因治療將在人類攻克腫瘤這一頑癥的過程中占據(jù)重要地位，并將逐步成為一種常見手段。日前，在杭州舉辦的“中國細(xì)胞生物學(xué)會醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)術(shù)大會”上，腫瘤基因治療成為會議關(guān)注的焦點(diǎn)。與會專家認(rèn)為，近年來國內(nèi)外對腫瘤基因治療的基礎(chǔ)和臨床研究進(jìn)展迅速，并已展示出廣闊的前景，基因治療有望成為攻克腫瘤的“利器”之一。

基礎(chǔ)研究有力支撐臨床

“腫瘤是在各種環(huán)境因素的作用下，人體正常細(xì)胞內(nèi)的前癌基因被激活和抑癌基因失活的多階段演化而形成的。腫瘤基因治療在臨床上的運(yùn)用水平直接取決于腫瘤基因基礎(chǔ)性研究的深度與廣度。”一直從事腫瘤基因基礎(chǔ)研究的北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院教授周柔麗在會上強(qiáng)調(diào)了腫瘤基因治療基礎(chǔ)研究的重要性，并介紹了她領(lǐng)導(dǎo)的課題組的最新研究成果：由一個新的原癌基因LAPTM4B編碼的兩個功能相悖的蛋白質(zhì)在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中的作用。

LAPTM4B是周柔麗教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組首次發(fā)現(xiàn)、克隆和鑒定的新原癌基因。最新的研究顯示，LAPTM4B可編碼兩種同型蛋白質(zhì)：LAPTM4B-35和LAPTM4B-24。兩者的差別在于后者缺少N端91個氨基酸序列。這兩個同型分子在調(diào)控細(xì)胞存活、凋亡、增殖、遷移、侵襲等功能上具有相悖的作用。LAPTM4BmRNA及其編碼的LAPTM4B-35蛋白在絕大多數(shù)人肝癌、肺癌等惡性腫瘤中明顯超表達(dá)，表達(dá)水平與癌瘤組織的病理分級呈正相關(guān)，而與分化程度呈負(fù)相關(guān)。無論以質(zhì)粒或病毒為載體將編碼LAPTM4B-35和LAPTM4B-24的cDNA分別導(dǎo)入細(xì)胞均證明，LAPTM4B-35超表達(dá)可促進(jìn)細(xì)胞抗凋亡和增殖失控、遷移以及侵襲能力增強(qiáng)，并可在裸鼠身上100%生成血管極為豐富的癌瘤；而經(jīng)RNAi質(zhì)粒轉(zhuǎn)染使LAPTM4B基因沉默，則惡性表型減弱。與LAPTM4B-35的作用相反，LAPTM4B-24則抑制細(xì)胞增殖、遷移和侵襲，并促進(jìn)細(xì)胞凋亡。研究還證明，LAPTM4B-35蛋白過表達(dá)可以活化其他原癌基因，使其表達(dá)上調(diào)；而下調(diào)抑癌基因的表達(dá)。同時，該基因的過表達(dá)可以激活促進(jìn)細(xì)胞存活、增殖、凋亡相關(guān)信號分子的組裝平臺。此項研究表明，LAPTM4B基因及其編碼蛋白質(zhì)對于腫瘤的發(fā)生、發(fā)展具有重要而廣泛的作用，適于作為靶標(biāo)來研發(fā)抗腫瘤藥物。

基因芯片顯威力

基因芯片在腫瘤診斷與治療中的運(yùn)用已成為近年來腫瘤基因治療領(lǐng)域中的一個新亮點(diǎn)，它能大規(guī)模平行檢測不同樣品的基因表達(dá)差異，可同時研究同一組織或不同組織中成百上千個基因的表達(dá)水平，而且能可靠地定性和定量。浙江省腫瘤醫(yī)院腫瘤研究所許沈華研究員指出，癌變是由多種致癌基因、抑癌基因參與，多階段、多途徑協(xié)同作用的結(jié)果。以胃癌為例，正常胃黏膜→癌前病變→胃癌各過程皆存在特征性的差異表達(dá)基因，只要找出這些基因并闡明這些基因表達(dá)水平的變化與胃癌發(fā)生、發(fā)展不同階段的相互關(guān)系及其規(guī)律，建立這些基因變化規(guī)律的數(shù)據(jù)庫，進(jìn)一步研制出早期胃癌相關(guān)基因芯片，在臨床中就有可能早期診斷胃癌。許沈華研究員在最新的研究中，采用寡核苷酸基因芯片技術(shù)分析高轉(zhuǎn)移人卵巢癌細(xì)胞系HO-8910PM和母系HO-8910表達(dá)差異基因及其在染色體的定位和功能，以了解高、低轉(zhuǎn)移人卵巢癌細(xì)胞系基因表達(dá)譜的差異，尋找與卵巢癌轉(zhuǎn)移相關(guān)的基因。結(jié)果顯示，高、低轉(zhuǎn)移卵巢癌細(xì)胞株差異表達(dá)基因散在分布在各條染色體上，但以1、6、2、17、3、11號染色體差異表達(dá)基因居多。此研究為進(jìn)一步探討卵巢癌轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。

藥物及臨床研究提速快

“近年來國內(nèi)外對腫瘤新基因、新載體、新基因藥物的研究不斷提速，基因治療腫瘤已經(jīng)從理論走向臨床。”深圳市威爾德基因工程有限公司病理學(xué)博士謝慶軍在會議上介紹說，截至目前，在全世界260多家以基因治療為核心業(yè)務(wù)的公司中，有128家在進(jìn)行腫瘤的基因治療研究和開發(fā)，全世界已經(jīng)批準(zhǔn)的基因治療臨床試驗方案共有1145個，其中腫瘤基因治療方案有762個，占66.6%。我國近年來也逐漸加大對這方面的研究和開發(fā)力度，我國自行研制生產(chǎn)了世界上第一個上市銷售的腫瘤基因治療藥物-重組人p53腺病毒注射液。國內(nèi)的研究人員對世界上基因治療的最新技術(shù)，如高智商腺病毒載體技術(shù)等也有較深入的研究，并已開始在超級智能重組腺病毒載體系統(tǒng)的基礎(chǔ)上研發(fā)超級智能基因藥物。所謂超級智能基因藥物，即上述系統(tǒng)能高效包裝重組腺病毒顆粒，病毒產(chǎn)量極高，病毒載體攜帶的外源基因表達(dá)量為所有哺乳動物表達(dá)載體之最；外源基因在病毒生產(chǎn)過程中不表達(dá)，僅在感染其他靶細(xì)胞時表達(dá)，謂之“智能”。謝慶軍博士領(lǐng)導(dǎo)的課題組正在開展的研究是采用高智商腺病毒載體系統(tǒng)，運(yùn)用基因工程等方法，將野生型人p53基因裝配到復(fù)制缺陷型高智商腺病毒中，構(gòu)建超級智能基因藥物，研究其對肺癌細(xì)胞的殺滅效果。野生型人p53基因是一個經(jīng)典的腫瘤抑制基因，其調(diào)控的下游靶基因數(shù)以百計，提高其在腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)量可增強(qiáng)該基因?qū)δ[瘤細(xì)胞的抑制和殺傷作用。研究初步結(jié)果提示，該超級智能基因藥物在體外實驗中對耐受中低水平表達(dá)的人p53腺病毒的人肺癌細(xì)胞有抑制和殺滅作用。

問題與希望同在

“雖然目前世界上腫瘤基因治療是基因治療研究的熱點(diǎn)，但是基因治療體系還存在許多基礎(chǔ)性問題。”浙江大學(xué)細(xì)胞生物學(xué)研究所博士后學(xué)者張伶認(rèn)為，腫瘤的發(fā)生涉及多基因改變，只針對個別基因進(jìn)行基因治療不可能徹底治愈腫瘤。另外，目前基因轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的效率尚不能達(dá)到腫瘤治療的臨床要求。因為腫瘤治療與遺傳病治療的區(qū)別之一在于：要治愈腫瘤就要使每一個腫瘤細(xì)胞都受到基因治療的作用，否則它就有復(fù)發(fā)的可能，當(dāng)前基因轉(zhuǎn)移技術(shù)顯然不能達(dá)到這一要求。現(xiàn)在迫切的問題是要繼續(xù)提高基因轉(zhuǎn)移技術(shù)，在目前的腫瘤基因治療中應(yīng)用最多的載體是均無復(fù)制能力的病毒載體，上述載體滴度再高也無法滿足轉(zhuǎn)導(dǎo)全部腫瘤細(xì)胞的要求。在此情況下，具有復(fù)制能力的病毒載體能使基因在體內(nèi)從一維形式的轉(zhuǎn)導(dǎo)變?yōu)槎嗑S形式的轉(zhuǎn)導(dǎo)，從而大大提高了基因轉(zhuǎn)導(dǎo)的效率，且從理論上來講有可能轉(zhuǎn)導(dǎo)全部的腫瘤細(xì)胞，所以對具有復(fù)制能力的病毒載體的研究應(yīng)是今后腫瘤基因治療領(lǐng)域攻關(guān)的方向之一。在加強(qiáng)對載體開發(fā)和改造的同時，還應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對腫瘤發(fā)病機(jī)理的研究。機(jī)理明確，則目標(biāo)確定，再應(yīng)用高效的手段，才能獲得滿意的臨床療效，如臨床上將重組人p53腺病毒注射液用于抑癌基因p53缺陷的腫瘤獲得了較好的療效等事實，就足以說明機(jī)理研究的重要性。另外，在研究腫瘤基因治療本身的同時，還應(yīng)發(fā)展基因治療與化療、中醫(yī)藥治療及其他生物治療相結(jié)合的綜合治療方案。

“人類基因組的作圖與測序已經(jīng)完成，人類基因組的研究已進(jìn)入了功能基因組階段。在這一階段中，將會有大批的腫瘤相關(guān)基因和致癌基因被克隆并鑒定，從而在基因水平闡明腫瘤的發(fā)病機(jī)制；而且隨著分子生物學(xué)技術(shù)的不斷提高，腫瘤的分子基礎(chǔ)將會被逐步闡明。這不僅將為腫瘤的基因治療提供更多的治療基因和有效的治療策略，而且也將大大拓寬腫瘤基因治療的臨床應(yīng)用前景?！闭憬髮W(xué)細(xì)胞生物學(xué)研究所教授李繼承在談到腫瘤基因治療的未來發(fā)展時樂觀地說，基因治療變被動抗癌為主動抗癌，從某種意義上講它將具有決定性的長期療效，基因治療有望成為臨床上治療腫瘤的常規(guī)療法，并將可能成為攻克腫瘤的“利器”之一。