胃癌肝轉移基因治療研究進展

陳 偉(綜述)，陳佑江(審校)

(解放軍第一八一醫院普通外科，廣西桂林541002)

胃癌是一種發生于胃黏膜上皮的惡性腫瘤，占我國消化道惡性腫瘤的第1位。直接浸潤、擴散、淋巴結轉移、血行轉移是胃癌的主要轉移方式，嚴重影響胃癌患者的生存率和預后。胃癌血行轉移主要部位是肝臟，占16%～50%，占肝轉移腫瘤的15%～55%，胃癌肝轉移是胃癌患者死亡的最主要原因［1］。Chen等［2］研究顯示，原發腫瘤內轉移變異細胞亞克隆通過基因變異而獲得細胞剛性結構改變，可具有穿透毛細血管、遠處種植及分泌相關細胞因子的能力。因此，腫瘤的發生、發展是環境和基因共同作用的結果。現對胃癌肝轉移基因治療研究進展進行綜述。

1 免疫基因治療

胃癌肝轉移免疫基因治療的主要原理是通過基因轉染技術，將免疫調控因子或人白細胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)基因導入腫瘤細胞，增強腫瘤細胞的免疫原性，提高機體對特定腫瘤的免疫反應，達到抑制或殺滅腫瘤細胞的目的。

1.1 細胞因子基因轉染技術 主要是將細胞因子導入到免疫活性T淋巴細胞或腫瘤細胞，使腫瘤細胞產生更強的免疫刺激作用，同時提高轉染基因效應T細胞的免疫作用。最常用的有白細胞介素(interleukin，IL)2、IL-12、干擾素、腫瘤壞死因子、粒細胞巨噬細胞集落刺激因子等細胞因子基因用于胃癌肝轉移的研究［3］。Imamura［4］用帶共刺激分子 4-1BB 和IL-12的共刺激因子的腺病毒載體治療肝轉移小鼠，發現腫瘤顯著縮小，60%～80%的小鼠獲得≥3個月的生存期，具有顯著的抗腫瘤作用。Nishida等［5］構建了B7-1和FasL(FB-11)的重組腺病毒載體，感染人胃癌細胞株SGC-7901，然后將其注入到小鼠體內，發現腫瘤顯著縮小，不僅可有效抑制肝區內腫瘤細胞的生長，還可以激發全身抗腫瘤免疫反應。

1.2 HLA-B7基因轉染技術 大多數腫瘤組織存在組織相容性復合體1的缺失，免疫效應細胞無法快速有效識別腫瘤抗原，因此無法誘導免疫反應［6］。研究顯示，60%的人類腫瘤存在HLA基因的缺失和改變［7］。因此，將HLA導入到該基因缺失的腫瘤細胞內并使其在腫瘤表面表達，HLA-Ⅰ類分子和HLA-Ⅱ類分子與抗原表位相結合，并被呈遞到細胞表面，誘發機體產生特異性免疫反應，達到抗腫瘤的目的。Takei等［8］將HLA-B7和Allovectin-7注射到胃癌肝轉移區，檢測到50%的患者HLA-B7蛋白在肝腫瘤組織中表達，但未報道確切療效。

2 自殺基因治療

自殺基因治療又稱前藥轉換酶基因療法，即通過將原核生物的特有的某些酶類基因轉染腫瘤細胞，使腫瘤細胞表達該酶，該特殊酶類可將無毒性的化療藥物(前藥)轉化為有毒性的藥物，達到殺傷腫瘤細胞的目的［9］。

2.1 單純皰疹病毒胸苷激酶基因-環丙鳥苷(herpes simplex virus thymidine kinase gene-ring C guanosine，HSV-tk/GCV)系統 HSV-tk/GCV系統中胸苷激酶可促使環丙鳥苷磷酸化，將無毒的藥物前體轉變為細胞毒性藥物丙氧鳥苷三磷酸，進而參與腫瘤細胞DNA合成途徑，干擾腫瘤細胞分裂時DNA的合成，通過凋亡和非凋亡機制殺滅腫瘤細胞［10-12］。不得忽視的一個殺傷機制是旁觀者效應，有毒代謝物可通過凋亡小體和縫隙連接從轉染細胞移動到鄰近細胞，大大增加自殺基因的殺傷效應［13］。因為自殺基因療法具有安全、高效、特異和應用范圍廣的特點，人們已設計出應用HSV-TK基因療法浩療腫瘤的多種成熟的治療方案，美國已開展CD基因治療胃癌的臨床試治研究，但仍有一些問題尚待解決，如特異性載體的選擇、轉染的高效性等［14］。

2.2 大腸埃希菌胞嘧啶氨酶基因/5-氟胞嘧啶系統 該系統主要將含有胞嘧啶脫氧酶基因的大腸埃希菌導入腫瘤部位，其可表達胞嘧啶脫氨酶，將毒性極低的抗真菌藥物5-氟胞嘧啶代謝為具有細胞毒性的抗癌藥物5-氟尿嘧啶，從而破壞腫瘤細胞正常的DNA合成途徑，阻斷核酸代謝，達到殺滅腫瘤細胞的目的［15-16］。并且，由于旁觀者效應，可將附近未轉染胞嘧啶脫胺酶基因的腫瘤細胞也殺滅。Measenas等［17］建立了裸鼠胃癌模型，皮下和肝內注射胞嘧啶脫胺酶基因，并靜脈注射5-氟胞嘧啶，顯著優于單用5-氟尿嘧啶的抗腫瘤效果。自殺基因治療成功的關鍵在于腫瘤特異基因的導入，癌胚抗原啟動子已廣泛應用于腫瘤基因的導入，但因腫瘤特異啟動子表達能力低下存在較大問題。Kangasniemi等［18］采用Cre/loxP重組酶系統增強了癌胚抗原啟動子的活性，顯著提高了胞嘧啶脫胺酶基因治療的有效性和特異性。

3 抑癌基因治療

胃癌的發生是一個多基因綜合作用的結果，癌基因的激活和抑癌基因失活在胃癌的發生過程中發揮重要作用。抑癌基因治療是通過將抑癌基因的功能恢復來抑制腫瘤的發展并恢復其正常細胞表型。

已知與胃癌相關的抑癌基因有 p53、Rb、DCC、APC、MCC等［19-20］。這些抑癌基因中，最受關注、研究最深入、抑癌作用最強的是p53。p53基因分野生型和突變型，其突變和缺失均與胃癌的發生、發展有重要關系。野生型p53基因在DNA損傷時將細胞停留在G1期，引起細胞凋亡;突變型p53則會誘發惡性腫瘤。Karakas等［21］將重組腺病毒介導的野生型p53基因轉染到人胃癌細胞株，DNA電泳可見特征性凋亡帶，流式細胞分析觀察到G1～S期前一亞二倍體凋亡峰，證實p53在體內和體外的誘導凋亡作用。從1996年報道p53抑癌基因對胃癌細胞的抑制至今，野生型p53基因復制缺陷型腺病毒(SCH-58500)肝動脈注射治療胃癌肝轉移已進入臨床Ⅱ期［21］。

4 反義基因治療

反義核酸技術是將細胞內的核酸和反義核酸相互作用，在轉錄和翻譯水平上抑制或阻斷癌基因的表達，促使癌細胞凋亡或者正常分化，具有良好的調節腫瘤細胞基因表達的作用，目前已廣泛應用于抑制腫瘤的發生、發展過程。抑制與細胞生長相關的基因，如生長因子受體、生長因子、細胞周期蛋白等反義核酸均有較強的抗癌作用。Sasaki等［22］在體外成功構建腺病毒翻譯表達重組基因，并用于轉染人胃癌細胞株SGC-7901細胞，結果顯示了強烈的抑制胃癌細胞生長和誘導細胞凋亡作用。Claerhout等［23］將反義原癌基因人類表皮生長因子受體2轉染高表達原癌基因人類表皮生長因子受體2的胃癌細胞株MKN-7中，發現原癌基因人類表皮生長因子受體2信使RNA及其蛋白產物表達顯著受抑，且該腫瘤細胞對化療藥物順鉑的敏感性顯著增強。Tsunemitsu等［24］研究反義人端粒酶，結果表明其能顯著抑制MKN-45細胞端粒酶的活性并引起細胞程序性死亡。從腫瘤的發病機制來看，反義基因治療具有廣闊的前景，但仍有一些問題等待解決，如腫瘤是多基因疾病，單一癌基因的反義阻斷不可能完全抑制腫瘤的發生和發展，且穩定性和特異性仍比較欠缺［25］。

5 抗腫瘤血管生成基因治療

腫瘤的生長、存活和轉移離不開腫瘤新生血管的形成。腫瘤血管的形成與促進新生血管形成的生長因子(血管內皮生長因子、轉化生長因子等)有關［25］。目前用于胃癌肝轉移的治療主要包括誘導抗血管形成因子和誘導促血管形成因子可溶性受體形成。與其他基因治療相比，該方法只需要轉染腫瘤4周，而無需直接轉染腫瘤靶基因，創造一個抑制血管生成的環境即可。Luo等［26］通過構建內皮抑素的重組腺病毒，尾靜脈注射肝轉移模型的小鼠，結果發現，小鼠肝靜脈中內皮抑素水平升高，顯著高于對照組，肝轉移瘤數和轉移瘤內微血管生成顯著減少。Taniguchi等［27］將表達可溶性血管內皮生長因子受體特異性受體可溶性絡氨酸激酶受體1的腺病毒載體轉導至胃癌肝轉移小鼠，結果顯示，特異性受體可溶性絡氨酸激酶受體1高的小鼠可見腫瘤消退，生存期顯著增長。

6 展望

胃癌肝轉移基因治療是一種全新的治療手段，自報道以來，廣受學術界和臨床醫師的關注，在基礎研究階段和臨床前期研究中顯示出強大的生命力，并取得快速發展，但應用于臨床尚有很多問題需要解決，如目的基因的選擇、時機如何選擇才能在多基因的發病環節中控制腫瘤發展;如何克服體內轉基因的低表達及半衰期較短的問題;如何保證載體的安全性和表達能力;如何聯合其他腫瘤治療手段等。相信在不久的將來，基因治療必將在胃癌肝轉移的治療中取得重要突破，真正服務于臨床。

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