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1、生堡墓坠燃圭!生!旦筮!鲞筮!塑 !也!垦翌!g:!型!Q!垒:!:!:盟!:!乳腺癌基因治疗的现状与展望赵悦李荣国 马晓杨维良 张东伟目前,乳腺癌的常用治疗手段主要是以手术治疗为主,术后辅以局部或全身的放疗、化疗及内分泌治疗。由于肿瘤是一种多基因参与的分子疾病,因此基因治疗逐渐在乳腺癌的治疗中显示出良好的应用价值,现就乳腺癌基因治疗的研究进展进行综述。一、基因治疗l,基因治疗的基本概念:基因治疗是指将具有正常功能的基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入靶细胞。以纠正基因缺陷或者发挥治疗作用,从而达到治疗疾病为目的的生物医学新技术。基因治疗的方式有两类,一类为基因矫正和置换,即将缺陷基因的异常
2、序列进行校正,对缺陷基因进行精确的原位修复。另一类为基因增补,不去除异常基因,而是通过外源基因的非定点整合,使其表达正常产物,从而补偿缺焰基因的功能。2基因治疗在肿瘤治疗中的应用:肿瘤的发生是一个极为复杂的过程,有许多基因的突变会导致肿瘤的发生。肿瘤基因治疗的原理是将目的基因用基因转移技术导人靶细胞,使其获得特定的功能,继而执行或介导对肿瘤的杀伤和抑制作用,或保护正常细胞免受化学治疗与放射治疗的伤害。“。二、乳腺癌基因治疗的方法1抑制原癌基因的治疗:原癌基因是人体细胞固有的基因,其表达产物在正常状态下为细胞增殖分化所必需,在特定条件下,原癌基因被激活诱导细胞恶性转化或使细胞恶变。目前研究表明,
3、癌基因cmyc、ErbB-2、B淋巴细胞白血病-2(bc】-2)、成纤维生长因子等在乳腺癌中表达增高,它们的过表达与乳腺癌的发生发展密切相关。目前常用的抑制癌基因治疗方法主要有3种:(1)反义DOI:103760cmajissn100l-9030201401082作者单位:150086哈尔滨医科大学附属第二医院普外科八病区通信作者:张东伟,Email:mugon护163,寡核苷酸(ODNs)或RNA干扰技术阻止癌基因mRNA转录和翻译。有报道上皮细胞黏附分子(EpcAM)siRNA能使EpCAM发生基因沉默现象,导致乳腺癌细胞株增殖率下降3580,同时还可使乳腺癌细胞株MDAMB_23l的细胞
4、迁移减少918,细胞浸润减少9641。(2)以显性负突变体干扰肿瘤细胞内信号转导。Lee等在雌激素受体姻性的乳腺癌细胞中转入雌激素受体显性负突变体后也能显著抑制肿瘤细胞生长。(3)使用细胞内的抗体预先占据胞内定位系统,隔离胞内生长因子受体,从而阻止原癌基因蛋白到达其适宜的细胞内靶位。许多与乳腺癌有关的基因可受到反义寡核苷酸的有效靶击。2抑癌基因的治疗:抑癌基因又称肿瘤易感基因,通过恢复抑癌基因的功能抑制肿瘤的发展或恢复其正常细胞表型称为抑癌基因的治疗。目前研究较多的抑癌基凶主要有p53、Rb、ERBA、Wn、Dcc、结直肠癌突变基因(Mcc)、腺瘤样结肠息肉易感基因(APc)、nIIl23、乳
5、腺癌易感基因(BRCA)】和BRcA2等。而新的抑癌基因与乳腺癌的关系更加值得关注。(1)白细胞介素(IL)-24基因最初是从干扰素(IFN)和蛋白激酶c活化剂抑制毒素(MEz)诱导分化的人黑色素瘤细胞中克隆来的,最初命名为黑色素瘤分化相关基因(MDA)7。IL24是一种既可特异抑制肿瘤细胞生长和血管形成,并靶向诱导肿瘤细胞凋亡,还具有抗肿瘤IL24旁杀伤效应4。研究表明,恶性乳腺癌组织IL04基因呈显著性低转录和低表达,其降低程度与病理恶性程度相关。(2)LKBl作为抑癌基因,在乳腺癌的发生发展过程中发挥着重要作用。在肿瘤干细胞中,sonic Hedgehog信号通路常处于异常活化状态”。抑
6、癌基因LKBl可协同sonic Hedgehog信号通路抑制剂环靶明促进乳腺癌细胞凋亡,调控细胞周期,其机制推测是通过影响相关基因Shh、Smo、Sufu、Hip的表达所致。此外,抑制剂环靶明可提高乳腺癌细胞抑癌基因LKBl的表达,推测这是信号通路抑制剂降低癌细胞活性的机制之一。219综述3诱导癌细胞凋亡的基因治疗:细胞凋亡又称程序性细胞死亡,是一种在特定时空主动发生的、受基因严密调控的细胞死亡现象,在肿瘤的发生、发展、治疗、胚胎发育、免疫反应、神经系统发育、组织细胞代谢等过程中起重要作用。因此,人们试图将细胞凋亡机制靶向用于肿瘤细胞,人为诱导肿瘤细胞死亡,目前研究主要集中于以下方面。(1)凋
7、亡因子转入肿瘤细胞:与乳腺癌发病有关的凋亡相关因子细胞生长因子及其受体、ErbB-2、胰岛素样生长因子(IGF)1的过度表达,凋亡信息传导通路中的抗凋亡因子p53、bcl2家族、bcl2相关x蛋白(bax)、半胱氨酸蛋白水解酶、热休克蛋白的异常表达等均在乳腺癌的发生中起重要作用。其中研究最多的是具有抗猸亡作用的腺病毒基因E1A,腺病毒基因E1A能抑制人类表皮生长因子受体(HER-2)基因的表达,从而促进细胞凋亡。(2)自杀基因疗法:自杀基因疗法也被称为基因导向性酶前体药物治疗(cDE胛)或药物的前体激活基因治疗(GPAT)。常见的用于乳腺癌治疗的自杀基因体系主要有以下几种:单自杀基因疗法:单纯
8、疱疹病毒胸苷激酶(HSVTK)基因更昔洛韦(GcV)系统及胞嘧啶脱氨基酶(CD)5一氟胞嘧啶(5一Fc)是目前发现最早、研究最深入、应用最广泛的自杀基因系统。融合自杀基因疗法:是在单自杀基因系统基础上,利用基因工程技术将两种或多种自杀基因连接,或将自杀基因与免疫基因连接。胸苷激酶一胞嘧啶脱氨酶(cDTK)融合基因:CD-TK融合基因系统比任一单自杀基因在杀死靶细胞方面表现出更好的效果。K锄g等1在体外实验发现,当5一FC和GCV共同作用时A砣CDTK细胞对MDAMB_231人乳腺癌细胞生长抑制最强。4免疫基因治疗:免疫基因治疗是通过转基因提高肿瘤细胞的免疫原性或增强机体免疫活性细胞的抗原递呈及
9、识别能力,从而帮助机体免疫系统杀灭肿瘤细胞。目前常用的免疫基因治疗方法主要有以下两种。(1)主动免疫治疗:细胞因子基因治疗:细胞因子基因治疗是将细万方数据220胞因子基因转移至肿瘤局部,使之在肿瘤微环境中表达,产生细胞因子,激活抗肿瘤免疫反应。近年来已将多种细胞因子基因用于乳腺癌的基因治疗研究中,干扰素是最早用于癌症治疗的细胞因子,可以缓解肿瘤细胞增殖速度、促进分化、直接杀伤细胞;还可以活化T细胞和自然杀伤(NK)细胞,调控抗体的生成等。而集落刺激因子可用于抗肿瘤治疗中减轻化疗或放疗的不良反应。Pasto疆kva等博1将表达人源性肿瘤坏死因子一a(h州F一0)基因的质粒体外转染不同的乳腺癌细胞
10、株(MDAMB-361、Hcrll6、8MGBA)中,其检测结果表明,hTNF-仪在3种细胞株中均有表达,可显著诱导MDAMB36细胞凋亡、坏死,而其对HCTl 16作用则较弱,而对8MGBA细胞几乎无作用。肿瘤疫苗治疗:肿瘤疫苗是用处理过的肿瘤细胞或者肿瘤细胞的提取物制备的疫苗或利用基因工程制备的疫苗进行免疫接种,激发或增强肿瘤患者的抗肿瘤免疫应答,可阻止肿瘤继续生长、扩散和复发,又称主动特异性免疫治疗。目前应用于临床试验的肿瘤疫苗治疗有以下几种:全肿瘤细胞疫苗、多肽或蛋白疫苗、树突状细胞疫苗、病毒载体疫苗。(2)被动免疫治疗:肿瘤的被动免疫治疗是指向肿瘤患者输入具有抗肿瘤作用的外源性物质如
11、抗体和具有免疫效应的细胞等,直接杀伤肿瘤或激发体内抗肿瘤反应,进而达到治疗肿瘤的目的。其方法主要有:抗体治疗:在乳腺癌的抗体治疗中主要是曲妥珠单抗,曲妥珠单抗对原癌基因HER-2过表达的乳腺癌疗效确切,但是效率不高,且多数患者在1年内出现获得性耐药p。帕妥珠单抗是1种新的HER_2重组单克隆抗体,临床试验表明曲妥珠单抗与帕妥珠单抗具有明显的协同作用,可改善晚期乳腺癌患者的疗效。TDMl是由曲妥珠单抗与DMl连接而成,并能在体内与HER-2结合,抑制肿瘤细胞的生长,从而发挥细胞不良反应。过继性免疫治疗:过继性细胞免疫治疗是将具有免疫活性的细胞输注机体以增强机体的免疫功能,从而达到抗肿瘤效应。过继
12、性免疫治疗目前主要用于乳腺癌除手术外的综合治疗,常用的有特异性细胞毒性T淋巴细胞治疗、肿瘤浸润性淋巴细胞治疗等。5。自杀基因与免疫相关基因联合:自生堡塞坠生型盘查!生!旦筮!鲞筮!翅!也垦翌!竖:磐!型!z!尘:!z!盟杀基因与免疫相关基因联合主要有两种方式:(1)自杀基因与直接增强免疫功能基因联合:M删kawa等”刮研究发现HSvTKGCV系统结合单核细胞趋化蛋白1(MCP1)基因,通过促进巨噬细胞和T淋巴细胞的聚集和激活,刺激细胞凋亡,表现出显著的抗肿瘤作用。(2)自杀基因和沉默抑制免疫功能的基因结合,Ahn等1 o发现异常活化的信号转导和转录激活因子3(STAB)信号与细胞增殖失控和抑制
13、宿主免疫监视有关。相反,沉默sTA乃具有抑制癌细胞增殖和诱导抗肿瘤免疫反应的双重影响。6耐药基因治疗:肿瘤细胞的耐药性及大剂量化疗的骨髓抑制是现阶段化疗失败的主要原因。将耐药基因导入骨髓细胞使之获得耐药表型,就可增加骨髓对化疗药物的耐受性,为临床大剂量化疗及多次重复化疗提供可能性“。目前的耐药基因包括:多耐药基因、乳腺癌耐药蛋白(BCRP)、肺耐药蛋白(LRP)。7抗肿瘤血管形成基因治疗:乳腺癌抗血管生成治疗主要有以下几种疗法:(1)针对血管内皮生长因子(VEGF)配体一受体的靶向治疗:贝伐单抗是直接作用于vEGFA的人源化单克隆抗体,它可以抑制和封闭VEGFA的生物学功能,阻碍休眠的肿瘤微转
14、移向血管化形态转换。(2)直接抑制血管内皮细胞增殖:内皮抑素、血管生长摭素。(3)抑制血管内皮细胞侵入、迁移和黏附:基质金属蛋白酶(MMP)抑制剂。三、乳腺癌基因治疗的展望目前乳腺癌的基因治疗效果及生存率仍不乐观。纳米技术在医学中的应用主要是将人工合成的纳米粒子聚合物作为载体,依靠其对结构异常的肿瘤血管的高通透性及滞留性,或通过结合不同的活性配体,将药物及生物活性物质更加高效低毒地靶向运输至目标器官组织。纳米粒子能自由通过各种生物屏障而进入靶细胞,且能保护核酸不易被血浆或组织细胞中的酶和补体破坏,提高转染效率,延长基因在体内的表达时间,还可通过相应的配体实现靶向转运。纳米治疗实现多种治疗策略的
15、同时性进行,为最终实现乳腺癌治疗的个体化奠定基础。缝隙连接(GJ)是细胞与细胞间进行物质交流的主要连接通道,由连接蛋白(Cx)组成。近年来,GJ已成为较为公认的肿瘤抑制基因,并且GJ介导的细胞间通讯功能可抑制肿瘤的发生和转移。乳腺癌中Cx的表达及GJ通讯的功能会影响到肿瘤细胞的生长。因此,以Cx为靶点治疗乳腺癌是一个非常有潜力的肿瘤治疗新策略。参考文献1 苏长青肿瘤的基因治疗:重新燃起的希望J临床肿瘤学杂志,20lO,15(7):57715832 梁迎春,程龙,叶棋浓肿瘤基因治疗的研究进展【j生物技术通讯,2012,23(3):4364403 0sta wA,chen Y,Mikhitaria
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