肾癌基因医治的研究现状.docx

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肾癌基因医治的研究现状

肾癌基因医治的研究现状

【关键词】基因医治

　　基因医治是指通过在特定靶细胞中表达该细胞本来不表达的基因，或采纳特定方式关闭、抑制异样表达基因，达到医治疾病目的的医治方式。

近几年来泌尿外科领域里，某些肾脏疾病的基因医治有了相当大的进展、在一些临床实验中取得确切的成功。

在临床上进展最快应用最多是肾癌的基因医治，目前还仅限于晚期癌。

在肾脏基因表达仅限于肾脏本身，其合成的蛋白产物要紧集中于肾脏局部，因此肾脏是理想的基因医治的靶器官。

　　1肾脏靶细胞的基因转移方式

　　肾脏是高度分化的器官，组成包括有肾小球、肾小管、脉管系统和间质组织，由基底膜和相关细胞所分隔。

肾小球基底膜把尿液从血液中分离出来，肾小管基底膜把水分从原尿中重吸收来。

基因载体较难通过这些解剖上的屏障，这使基因转染存在困难。

目前有4种途径将基因转移给肾脏:

动脉途经、静脉途径、输尿管途径、肾实质直接注射途径。

　　病毒载体系统

　　逆转录病毒载体半数人类基因医治的载体是复制缺点型的逆转录病毒，属RNA病毒。

其所含的gag、pol、和env3个基因已被目的基因所取代，不能在细胞内自主复制，但仍具有转染细胞的能力，随机地整合到宿主的基因组中，理论上讲其转染基因能够长期表达。

但由于整合基因中DNA的甲基化，有时转染基因在体内的表达只是8～10周［1］。

逆转录病毒只能在细胞处于割裂期的时侯才能稳固地整合到宿主基因组中，而肾脏细胞有丝割裂率低，如此逆转录病毒载体基因对肾细胞的转染率就比较低。

Boschdeng尝试通过叶酸损伤肾小管细胞后的修复机制来促使细胞增殖［2］。

尽管有必然成效，但基因转染率仍是比较低，只能在注射的局部表达。

　　腺病毒载体腺病毒是一种双链DNA病毒，它能寄生的宿主普遍。

在人类要紧存在于上呼吸道，一样情形下不致病。

其缺点在于不能整合到染色体上，因此随着细胞的割裂可能丢失。

另一要紧缺点是病毒编码蛋白能够激发机体的免疫反映，使病毒载体专门快被清除，同时可引发严峻的过敏反映。

据报导有6种将目的基因腺病毒载体导入靶细胞的途径。

Moullier等，第一报导了向肾动脉注射腺病毒载体，使近端小管细胞显现低度基因转染及通过逆行注射将腺病毒载体引向肾盂，后者选择性地使乳头、髓质区的集合系统细胞显现基因转移［3］。

Takase等向肾动脉注射腺病毒载体后夹闭肾动脉，观看到皮质近端小管细胞表达B-半乳糖激酶［4］。

Ye等报导以肾小球内皮细胞为靶细胞，向肾动脉灌注高滴定度的腺病毒载体，其目的基因表达持续了3周［5］。

OrtizPA等直接向外层皮质注射含有编码GFP（荧光绿蛋白）基因的腺病毒载体，观看到在注射部位周围细胞表达的GFP［6］。

此刻还不清楚什么缘故注射方式不同能引发目的基因表达方式的不同。

　　腺相关病毒载体（AAV）是一种普遍寄生于人体的非致病病毒，为单链DNA。

大部份基因可被替代而保留感染能力，能感染处于不同周期的细胞，定点整合到人类的第19号染色体的短臂上。

其缺点为目前尚无包装细胞，体外滴度低［7］。

AAV在骨骼肌上的表达时刻可达32周以上。

Lipkowitz等报导了将含有LacZ基因的AAV载体注射到肾实质中，结果发觉LacZ基因在靠近注射部位的肾小管内皮细胞有表达而在肾小球和脉管系统那么无表达［8］。

Chen等的研究也取得一样的结果［9］。

至今为止，AAV载体的体内靶细胞似乎只限于肾小管集合系统。

　　物理/化学基因导入法

　　袒露DNA直接注射和液体静力进样法最简单的基因载体是质粒，除对骨骼肌外，它的转导率通常很低。

流体静力进样法:

含有袒露DNA的大剂量溶液从末梢静脉注入，对肝脏细胞的转导率很高。

Maruyama等在15s内向小鼠静脉注射含有质粒载体的25ml大剂量溶液，其质粒含有编码Epo的基因。

他们观看到在小鼠的肝脏有EpomRˉNA表达［10］。

流体静力进样法应用于肾脏，还处于实验研究时期。

Maruyama等在夹闭肾动静脉后，于5s内向肾脏注射1ml溶液、含100μg质粒栽体。

其要紧进入间质中的成纤维细胞，基因表达可持续24周［11］。

　　脂质体共转导本法用于体外细胞时，转导率较高。

也可用来与DNA直接注射到肿瘤，但转导率低，一样很少将这种方式用于肾脏。

Maeshima等利用了一种复合脂质体，其表面对肾小球的系膜细胞有牢固的亲合力［12］。

由于脂质体在体内能够降解，对机体无害，也没有免疫原性，可不能致使炎症。

目前正在致力于开发转导率更高、组织/细胞特异性更强或能在体内长期循环的脂质体复合物［13］。

　　电穿孔基因转移技术是外源性基因转移的最有效的一种非病毒载体方式。

利用高压脉冲电场在细胞膜上形成纳米级微孔，提高细胞膜对外源性DNA的通透性，DNA分子直接通过这些微孔或当微孔闭合时伴随膜成份从头散布进入细胞质中。

该法操作简便易行，基因转移效率很高。

在电穿孔基因转移技术中，以骨骼肌肌细胞作为体内基因转移的靶细胞，一直成为要紧实验研究方向。

Tsujie等研究人员们开发出一种新的将外源性基因导入肾脏的技术。

在将肾动静脉夹闭后，向肾脏注入的含有质粒DNA的溶液，再给肾脏加以75V电压，其电脉冲频率为6次/50ms。

他们观看到75%的肾小球有转移基因表达［14］。

这是一种向肾小球系膜细胞及成纤维细胞转移外源性基因最靠得住、最有效的方式。

　　超声基因转移技术超声作用下微气泡破裂，其产生的作使劲可将质粒导入毛细血管的内皮细胞和间质中的成纤维细胞和肾小球细胞。

已有实验在超声微气泡系统作用下将质粒DNA转移到小鼠的肾脏，没有在小鼠身上发觉形态及功能上的副作用［15］。

　　2肾癌的基因医治

　　一样方式肾细胞癌（RCC）病人的20%～30%有转移病灶，这些有转移病灶的病人平均生存期为6～8个月［16］。

这些病人用其它医治方式成效很差，伦理学问题较少，目前基因医治要紧针关于这些晚期病人。

最令学者感爱好的是其中一小部份病人具有颇具戏剧性的病程转变［17］。

Oliver等观看了74例有转移病灶而未经医治的晚期病人的自然病程。

在这些病例中有4%的病人完全自然减缓，3%的病人部份自然减缓。

5%的病人1年内病情无转变。

另外，尚有些病人诊断为未转移癌，行肾癌根治术十几年后发觉有转移灶显现［18］。

因此推测后者在实施根治术时已显现微转移灶，在临床发觉以前一直被免疫系统监视操纵着，以微小病灶状态存在。

上述病例虽属少数情形，但能够看出免疫系统对肾癌的病程及预后有决定性的阻碍。

RCC是少数几种对免疫医治最为灵敏的肿瘤之一，IL-2和干扰素α是目前肾癌的标准医治药物。

对癌灶无直接药理作用，但能激活刺激免疫系统。

全身副作用大。

病人有效率一样为15%～20%［19］。

目前的临床Ⅰ/Ⅱ期基因医治实验是将IL-2基因作为目的基因导入肿瘤细胞来激活细胞毒T淋巴细胞［20］。

在这项实验中将包括IL-2基因的质粒载体直接注射进肿瘤瘤体内，结果14%的病人的肿瘤体积缩小。

　　免疫基因医治策略是目前最要紧的肾癌基因医治方式。

要紧问题是缺乏有效的肿瘤抗原，难以制成有效的肿瘤疫苗。

最近碳酸脱水酶（CA9）被认定是―种能用于肿瘤免疫医治的抗原蛋白。

CA9特异性地显现于80%的肾癌组织中，表达于95%～100%的肾癌细胞中［21］。

　　“自杀”基因的基因医治也是一种常见的肿瘤基因医治方式。

在最近的RCC研究中，有人将“自杀”基因HSK-TK转染至肿瘤组织，使肿瘤细胞成为表达HSK-TK的细胞，能将前体药物ACV或GCV转化为对割裂细胞有杀伤作用的代谢产物，特异性地杀伤肾肿瘤细胞［22］。

在种植人类肾癌细胞的小鼠身上，将以腺病毒为载体的HSV-TK基因直接注射到瘤体内，5d后开始给实验小鼠注射GCV，疗程为15d。

观看到所有同意实验医治的小鼠生存期延长、瘤负荷降低。

　　医治现状Galanis等报导了一种方式，将一种带有阴离子的脂溶性的注射剂，其中溶有带有IL-2基因的质粒，直接注射到肿瘤瘤体。

他们共医治14例肾癌病人，其中2例肿瘤体积略有减小，还有2例体积缩小25%以上［23］。

Schmidt-Wolf等也报导了通过免疫基因医治晚期癌的临床病例，在体外将IL-2基因转染给病人自体类NK的T细胞。

报导中没有提到将医治对象分组分类，但病例中包括1例进展期肾癌，8例有远处转移的结肠癌。

其中6例病人医治后，病情仍有进展，3例病人医治后病灶停止进展，说明该医治对部份病人有效。

由于利用非病毒载体系统的免疫基因医治能减少肾肿瘤的瘤负荷，关于其在临床上的实验，―般持踊跃态度［24］。

　　Wittig等介绍了一种通过IL-7和GM-CSF基因转染给肿瘤细胞而行成疫苗的免疫疗法。

通过基因修饰的能够表达IL-7和GM-CSF的自体肿瘤细胞进入人体后，不仅能够表达修饰产物，同时作为瘤细胞疫苗在一些晚期肾癌转移病人中包括瘤体较大者，可刺激其机体产生强烈的免疫应答［25］。

据报导在日本已应用GM-CSF基因作为目的基因来医治RCC取得了进展，已观看到1例病人肿瘤的消退［26］。

　　3问题与展望

　　基因医治应用于肾脏疾病时存在着一些特殊问题:

（1）肾脏各相关结构和功能的爱惜。

（2）肾脏的大部份细胞处于割裂间期，基因转染率低。

（3）基因转入肾脏的途径多样。

这些问题有待于进一步研究解决。

目前一些新技术已开始应用于实践，如干细胞技术、mRNA沉默策略等。

随着人类基因组打算的完成及对基因组功能的慢慢说明，进展新的基因干与技术的基础此刻已经大体成立起来。

必将推动基因技术进一步在肾癌医治领域的进展，不久的以后就会进入临床应用的新时期。

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