Biology 版 (精华区)

发信人: Ingrid (笑语), 信区: Biology
标  题: 肿瘤的基因治疗(3)
发信站: 哈工大紫丁香 (Tue Jun 22 15:37:51 1999), 站内信件

三．肿瘤抑制基因疗法
    在肿瘤的发生和演进过程中，涉及多个肿瘤抑制基因
和癌基因的改变。其中，肿瘤抑制基因的失活与肿瘤发生
密切相关。将正常的肿瘤抑制基因导入肿瘤细胞可代替和
补偿缺陷的基因以抑制肿瘤的生长或逆转其表型，这种替
代疗法是从根本上攻克肿瘤的关键环节。目前，新揭示的
肿瘤抑制基因层出不穷，比较常见并已尝试用于基因治疗
的肿瘤抑制基因有p53、p16、Rb、p21、p27等。
    p53基因是人类肿瘤发生过程中最常发生变化的肿瘤
抑制基因之一，在大约200多种不同的肿瘤中约有一半的
肿瘤存在p53基因突变。p53基因功能的丧失可导致早期
肿瘤的发生并与肿瘤的恶性程度相关。由于p53基因有很
强的抑制细胞生长及致细胞凋亡的能力，它已成为肿瘤
基因治疗的当然候选基因。野生型p53基因能抑制多种
缺乏p53基因表达和表达突变型p53基因产物的肿瘤细胞
的增生，包括结肠癌、乳腺癌、骨肉瘤、卵巢癌和非小
细胞性肺癌等。近年来的研究表明p53基因与细胞凋亡
关系密切。当p53基因功能丧失后，则不能通过程序性
细胞死亡过程消除不需要或受到损伤的细胞。目前很多
研究致力于恢复野生型p53基因功能，这样使肿瘤细胞
重新获得凋亡功能从而增加对化疗药物和放疗的敏感性
。Dorigo O[19]等在恶性胶质瘤细胞系中导入野生型p53
基因，结果发现导入后的肿瘤细胞对化疗药物顺铂的敏感
性大大提高。在胶质瘤、头颈部肿瘤和前列腺癌中也得出
了同样的结果[20,21]。这些结果提示以野生型p53基因为
基础的基因治疗与化疗、放疗相结合会更有效地抑制恶性
肿瘤的增殖。Conseiller E[22]等以p53基因为基础构建
了一个变异体：chimeric tumor suppressor1（CTS1）
。在这个嵌合体中，他们替换了调节p53基因失活的功能域，
这种嵌合蛋白可以增加转录活性，降低野生型p53基因的
失活作用；拮抗mdm2的失活作用；降低对E6诱导降解的
敏感性；抑制细胞生长；更快地诱导凋亡，这些特性为
p53基因的基因治疗开辟了一个新途径。
    p16基因位于人类染色体9 p21，其编码蛋白通过
抑制CDK4和CDK6介导的Rb蛋白磷酸化而参与细胞周期
的调控[23]。在多种原发瘤和细胞系中，p16基因存在
较高频率的突变和缺失，恢复肿瘤细胞中正常p16基因
功能不失为抑制肿瘤增殖的一种手段。Wadih Arap[24]
将p16基因转入胶质瘤细胞系中并发现p16基因具有明显
的抑制生长作用，但只有在p16基因未表达的肿瘤细胞中，
这种外源性p16蛋白才会发挥作用，在含野生型p16基因
的肿瘤细胞中，p16基因的过表达并不具明显抑制生长
作用，这说明有一种稳态机制在自动调节p16蛋白的
表达水平。Xiao mei Jin[25]在p16蛋白缺失的NSCLC
细胞系中表达该基因，结果转染后的肿瘤细胞停滞在G1期
，他们同时提出腺病毒介导的外源性p16基因表达具有高
效性。p16基因的变异不仅在肿瘤的发生中发挥作用，
而且与肿瘤的转移相关。Wang G[26]等检测的5例p16基
因异常的NSCLC样品中4例为伴有淋巴结转移的样品。 
Zheng J[27]等在对食道癌的研究中同样发现p16基因
的改变为肿瘤进展过程中的晚发事件。Jarrard DF[28]
等对原发瘤和转移肿瘤中的p16基因进行了纯合缺失，
点突变和5‘端甲基化等方面研究，结果提示p16基因与
肿瘤的转移相关。基于这些工作，Chung LW[29]等建立
了两个具高转移性的前列腺癌细胞系并将CMV和RSV等启
动子与p16基因相连导入这两个细胞系，他们发现p16基
因可抑制这种肿瘤细胞的生长。
    Rb基因是最早发现的一种肿瘤抑制基因，它也与多种
肿瘤的发生相关，如肺癌、乳腺癌、食道癌等。Rb蛋白的
磷酸化决定了细胞周期中G1期的转换，而p16蛋白对于细胞
周期的影响最终是通过Rb蛋白实现的。这两种蛋白对于肿
瘤细胞的恶性增殖的作用是密切相关的，p16基因的表达可
以下调Rb基因的表达[30]。将Rb基因单独导入肿瘤细胞的
作法比较少见，大多数的研究工作都是研究Rb与其它基因
的协同作用[31,32]。
    p21基因 同p16基因一样为细胞周期蛋白依赖性激酶
抑制因子，它是p53基因的下游作用因子。Joshi US[33]
等单独将可表达p21蛋白的腺病毒载体导入体外培养的胰腺
癌细胞系中，这种胰腺癌细胞系本身存在内源性p21基因的
表达，在导入外源性p21基因后该蛋白的过表达可使肿瘤细
胞停滞在G0/G1期。有人在导入p21基因的同时也导入MHCI
类基因，这种协同治疗可大大提高对肿瘤细胞的抑制作用
[34]。为了探讨p21基因和p16基因在用于基因治疗方面是
否具有同样的协同作用，有人将这两种基因同时和分别导
入肿瘤细胞中，结果提示p16基因和p21基因同时转入肿瘤
细胞可以导致明显的增殖抑制，但这种抑制作用与单独导
入p16基因的抑制作用间无明显差异[35]。
    p27基因与p21基因同属于一个家族，是一种细胞的负
性调节因子[36]，能抑制细胞的增殖。在大多数肿瘤中，
p27基因结构的变化比较少见[37]，这提示p27这个基因蛋
白水平的变化可能与肿瘤的发生存在一定的联系[38]。在
结肠癌、乳腺癌和前列腺癌中均发现p27基因结构没有变化，
但蛋白表达水平下降。而且这种蛋白表达下降与不良预后
相关[39,40]。Yasui W [41]等在对胃癌的研究中也发现
胃腺瘤中p27蛋白全部表达，而在胃癌中只有26％正常表达。
他们认为p27蛋白的表达下调与胃癌的病程、肿瘤侵袭力和
淋巴结转移相关联。Chen J[42]将p27基因导入星型细胞瘤
细胞系中使其过度表达，结果发现这种过度表达可抑制肿瘤
细胞的恶性表型。在最近的研究中，Craig C[43]将携带p27
基因的腺病毒载体导入乳腺癌细胞系，发现p27基因的高水平
表达可使S期细胞数量大大降低，而且这种抑制增殖作用远远
大于p21基因（约56倍）。
    在肿瘤的演进过程中， 不可能只涉及单个抑制基因
的变化，所以研究肿瘤细胞中多种抑制基因的变化及它们
的内在联系，并以此为基础同时探讨多个肿瘤抑制基因对
肿瘤细胞的抑制作用具有重要意义。在一些肿瘤中，p53、
p16、Rb等基因均存在异常表达[44]，但有的肿瘤中p16基
因的表达异常比p53基因更有说服力[45]，有时在另外一些
肿瘤中p53蛋白的异常起决定性作用[46,47]。为了比较p53、
p16、p21这三种基因对肿瘤细胞抑制作用的异同，有人将它
门分别导入前列腺癌细胞并发现p53基因对细胞的抑制表现
为裂解细胞而p16、p21对细胞的抑制作用处于一种较温和的
“稳态” [48]。如果将p53基因、p16基因导入肿瘤细胞使
之过表达则可导致肿瘤细胞的凋亡，但对正常细胞无影响[49]。
Costanzi-Strauss E[50]等认为肿瘤抑制基因要想发挥作用并
不是象将它门导入肿瘤细胞那样简单，要取决于细胞内源性的
与导入基因相关的其它基因的状态，他发现Rb基因和p53基因
的抑制功能就依赖肿瘤细胞内源性的p16基因或p21基因的状态。
Fang X[51]等为了研究p16基因和Rb基因表达间的关系，将p16
基因导入缺乏内源性p16基因表达的卵巢癌细胞中，结果证明了
p16基因的导入可大大降低Rb蛋白的表达量，这为p16基因和Rb
基因联手的基因治疗打下了一定的理论基础。

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