癌症的靶向基因-病毒治疗

肿瘤的单纯基因治疗或单纯肿瘤特异性增殖病毒治疗,都取得了一定的疗效,但都无重大突破.本文提出一种癌症的靶向基因-病毒治疗新策略(targeting gene-virotherapy of cancer),即将基因治疗与病毒治疗各自的优点结合起来,取得的疗效比上述任何单一的治疗都好.实验所用的载体是改造过的腺病毒ZD55或hTERT-Adv,但单用一个基因还不足以完全消灭实验动物的肿瘤,因此进一步采用双基因治疗方案,即targeting dual gene-virotherapy of cancer.如果两个基因选择恰当,当它们有协同效应或互补作用时,如Trail与K5,Trail与Smac,则基本可以全部消灭实验动物所荷肿瘤.此外,要取得癌症治疗的好结果,靶向性也很重要,故一种新的双靶向病毒调控-双基因的癌症治疗策略被创造出来,并取得了很好的效果,申请了专利.无肠腺病毒为第三代腺病毒载体,它容量大,可克隆入很大的基因,又无免疫原性,可长期使用,如将前面各种良好肿瘤治疗策略结合运用到无肠腺病毒载体中,一定会构建出最好的肿瘤治疗方案,会使肿瘤治疗取得极好的效果.     

用于肿瘤血管栓塞治疗的智能型DNA纳米机器人

恶性肿瘤(癌症)是危害人类健康的一大杀手.肿瘤的快速增殖高度依赖于肿瘤血管的形成及血液供应,因此堵塞肿瘤血管饿死肿瘤细胞成为继放化疗、手术及免疫治疗之后的又一有效治疗策略.凝血酶(thrombin)可以高效地激活血小板并将纤维蛋白原转化为纤维蛋白,进而诱导血栓形成.而游离的凝血酶在血液中的半衰期很短,并且会引起非特异性的血栓形成,造成健康组织的损伤,大大地限制了该分子在肿瘤栓塞治疗中的应用.寻求可以将凝血酶精准递送到肿瘤组织局部的新方法,实现特异性肿瘤血管栓塞成为亟待解决的难题. DNA纳米折纸技术的快速发展使这一问题得以解决.本团队近期构建了智能响应性纳米机器人,将凝血酶精准高效地递送到肿瘤局部,诱导血栓形成,实现高效抑制肿瘤生长和转移的目的.本文将对该领域近年来的国内外研究进展和本实验室的研究成果进行简单概述,并对该技术领域的发展方向和前景提出一定的展望.     

实验性脑肿瘤的基因治疗

实验性脑肿瘤的基因治疗Ｋ．Ｗ．Ｃｕｌｖｅｒ等著蔡宏荣译将具有治疗作用的基因导人体内是治疗恶性肿瘤的重要方法。具有治疗作用的基因包括肿瘤特异性抑制因子的基因；编码特殊的毒性产物的基因以及其产物引起肿瘤细胞程控性死亡的基因．临床采用的是逆转录病毒介导的基...     

DNA甲基化检测研究新进展

哺乳动物DNA的甲基化几乎皆发生在CpG二核苷酸的胞嘧啶上, 在基因调控区启动子上富含CpG序列, 而这些CpG序列的甲基化水平与基因的调控和肿瘤的发生和发展有着极其重要的关系. 近年来, 随着聚合酶链式反应技术(PCR)的快速发展, 抑癌基因的高甲基化与癌症的关系得到不断深入的研究. 与抑癌基因启动子区CpG岛的异常甲基化相关的抑癌基因失活, 是癌症发生的一个重要机制. 一些基因的过甲基化有可能成为肿瘤乃至癌细胞形成的标志物. 在癌症早期了解相关抑癌基因启动子区CpG岛的甲基化状态, 对于及时发现和治疗癌症具有重要意义.     

以肿瘤血管为靶的抗体导向治疗

抗体导向治疗是肿瘤综合治疗的重要组成部分.成功的抗体导向治疗取决于两个关键因素;一是抗体及与其偶联物的性能.二是特定靶抗原的选择。理想的抗体应至少满足4个条件:( ⅰ)对肿瘤细胞有高度特异性;(ⅱ)能与细胞毒素牢固结合,而又不影响其与靶抗原的结合;( ⅲ)不引发机体对抗体的免疫反应;( ⅳ)必须有效浓集于肿瘤区.自1975年杂交瘤技术问世以来,人们利用单克隆抗体(单抗)识别抗原的高度特异性,针对肿瘤细胞特异或相关抗原进行了大量抗体导向治疗研究,期望这种“魔弹”能特异杀伤肿瘤细胞,而对正常细胞无害.经过20多年的实践,以传统单抗为载体的抗体导向治疗虽然在动物体内取得了成功,而临床效果并不理想.其主要原因是鼠源性单抗在人体反复应用后会引起人抗鼠抗体反应,使临床疗效减弱或消失;由于肿瘤间质高压,使大分子量的完整抗体难以穿透到肿瘤内部,放射性核素示踪研究表明注入体内的抗体仅有 0.01％～0. 1％到达肿瘤部位;另外,肿瘤细胞抗原的异质性,肿瘤细胞的遗传不稳定性所导致的抗药性,亦给针对肿瘤细胞的抗体导向治疗增添了困难.     

腺相关病毒载体的靶向策略探讨

与其他病毒载体相比, 腺相关病毒(adenovirus-associated virus, AAV)由于具有宿主范围广、病原性低和携带的治疗基因表达期长等优势而成为目前最有前景的基因转移载体之一. 然而, 在临床基因治疗过程中, AAV具有广泛的宿主范围同时也导致缺乏组织或细胞特异性, 对靶细胞的基因转染效率不高, 同时也缺乏安全性. 因此, 提高重组AAV (rAAV)的靶向能力对于基因治疗成功与否非常关键. 目前, 各种不同血清型AAVs的分离、鉴定、应用以及rAAV制备技术的发展使得rAAV载体可用于更多的临床基因治疗实验. 而且, 当前针对rAAV载体各种靶向策略的研究也显示了很好的基因治疗应用前景. 这些靶向策略主要包括转录靶向、受体靶向、共价偶联靶向、各种不同血清型AAV的应用以及基因重组靶向策略等. 本文就近年来基于rAAV载体的各种靶向策略的进展作一评述.     

多重耐药基因(MDR1)反义RNA对肺癌细胞耐药的逆转作用

肺癌是最常见的恶性肿瘤之一,其发病率逐年升高,而且死亡率很高.肺癌患者约有50%可以手术治疗,另外50%患者由于转移等原因不能手术而需化疗等治疗,此外经过手术治疗的患者也常需化疗,然而许多患者常化疗失败(无效或效果不佳),非小细胞肺癌(NSCLC)对化疗尤其不敏感.研究已经表明,肿瘤化疗失败的重要原因之一是肿瘤产生耐药性,而耐药性的产生大部分由于多重耐药基因(MDR1)及其产物P-糖蛋白(Pgp)的表达增高,因此许多专家建议在化疗之前进行MDR1检查,以确定治疗方案,因此克服肿瘤耐药性是肿瘤治疗中急需解决的问题.反义技术是一种抑制基因表达的新技术,在抗病毒和抗肿瘤方面的研究结果令人鼓舞,显示了其在基因治疗方面的广阔应用前景.我们在体外用阿霉素诱导了一株肺腺癌细胞系的耐药株(GAOK),其MDR1基因表达增高.为了逆转GAOK细胞的耐药性,通过逆转录病毒介导的基因转移,将MDR1反义RNA导入耐药GAOK细胞     

转有人凝血因子IX cDNA的家兔成纤维细胞在家兔体内的高效表达和检测

凝血因子Ⅸ(简称Ⅸ因子)是人体内凝血系统的重要成分之一.它的缺乏或功能缺陷可导致血友病B的发生。近年来,随着高效安全的基因转移技术迅速发展,血友病B的基因治疗已取得突破性进展,逐渐从实验室走向临床试验阶段,并已获得了令人可喜的成果.在血友病B的基因治疗研究中,我们构建了人凝血因子Ⅸ cDNA的双拷贝病毒载体(double-copy     

非病毒基因载体介导短发夹RNA转染抑制肿瘤细胞生长

利用肿瘤细胞表面抗原G250的单克隆抗体G250mAb和聚乙二醇(PEG)修饰非病毒基因载体聚乙烯亚胺(PEI), 获得肿瘤靶向基因载体G250mAb-PEI-PEG. 该载体对HeLa细胞的基因转染效率达到70%, 远远高于对非肿瘤细胞NIH3T3 30%的转染效率. 通过该基因载体将Nucleostemin(NS)基因的特异性短发夹RNA (short hairpin RNA, shRNA)高效率地转入靶细胞HeLa, RNA干扰下调了细胞中NS的表达, 显著抑制了HeLa细胞的增殖能力, 引起HeLa细胞凋亡, 而对NIH 3T3细胞的增殖和活性没有显著影响. 研究结果表明, 非病毒基因载体G250mAb-PEI-PEG可靶向性、高效率的转染HeLa细胞, 应用于基因治疗, 这对于宫颈癌的临床治疗具有重要的意义.     

基于纳米分子影像探针的癌症微创介入诊疗导航技术

癌症微创介入治疗具有不开腹、创伤小、术后恢复快等诸多优势,是医学发展的趋势与研究热点.分子影像导航为癌症微创介入治疗的发展提供了契机;而肿瘤特异性分子探针是分子影像手术导航的核心.与小分子探针相比,纳米探针不仅具有更长的成像时间,而且具有优异的信号放大和载药功能.因此,高灵敏、高特异性的纳米探针是分子影像手术导航的发展方向.为实现癌症诊疗的"精确、高效、微创"的目标,围绕肿瘤边界识别和淋巴结转移判断这个关键科学问题,拟解决3个关键技术:(1)实现纳米探针在肿瘤部位的有效富集;(2)增加纳米探针对肿瘤细胞的敏感性;(3)发展与纳米探针匹配的高精度成像方法.纳米分子影像探针不仅可用于成像和诊断,而且在介入治疗方面可能有更大的潜在价值.尤其重要的是,纳米探针将促进高端荧光共聚焦内镜、分子影像导航系统和微创介入治疗系统的研制和推广应用,从而加速我国在重大医疗设备关键技术上的突破.     

合成致死在精准肿瘤学中的应用

合成致死是指两个非致死性基因同时失活从而导致细胞死亡的现象.近来,合成致死原理已经成功用于癌症精准治疗.癌症在其发生、发展和恶化过程中,积累了大量不能靶向的驱动突变,我们可以用药物精准抑制这些突变的合成致死搭档,从而特异性杀死癌细胞,不危害健康细胞.本文详细介绍了癌症的驱动突变,探讨了合成致死原理及其在癌症精准治疗中的应用;进一步探讨了基于DNA修复机制的BRCA1/2缺陷,激活RAS突变,MYC突变,肿瘤抑制基因TP53以及功能性缺失PTEN的合成致死性研究进展;最后展望了这种策略在无法靶向的驱动突变应用前景,为实现更有效、毒性更低的精准治疗提供方向,是抗癌药物研究的新热点.     

肿瘤治疗新概念:“解锁”纳米酶的蝴蝶效应打破混沌肿瘤的进化适应性

正癌症已经成为威胁人类生存的重大疾病之一,尽管化疗、放疗和基因疗法的快速发展在对抗癌症方面取得了一些进展,但是在克服治疗抗性方面仍然存在着巨大的挑战.一方面是由于在自然进化的支配下,肿瘤可以不断地产生各种抗氧化分子以适应各种治疗过程中产生的氧化压力[1～4];另一方面,由于肿瘤组织不是各种组成成分的简单叠加,而是一种混沌的状态,混沌肿瘤无法对治疗干预产生可预测的治疗效果[1,4].因此,肿瘤系统的混沌状态和进化适应性已成为癌症治疗失败的两个主要原因.     

阻断循环肿瘤细胞免疫检查点HLA-E:CD94-NKG2A抑制肿瘤转移

<正>肿瘤细胞的转移扩散是癌症相关死亡的主要原因.从原发灶肿瘤脱落的循环肿瘤细胞(circulating tumor cells, CTCs)被认为是肿瘤远端转移的“种子”[1].阐明肿瘤细胞转移扩散的潜在机制、开发针对肿瘤转移“种子”细胞的新型治疗策略对抑制肿瘤转移具有重要意义.近年来,随着人们对肿瘤免疫逃逸的认知,实体肿瘤原发或转移灶肿瘤微环境中肿瘤细胞与不同类型的免疫细胞之间的免疫检查点分子已经得到了广泛的研究,并被应用于肿瘤的临床治疗.     

外源性p53基因对人胃癌细胞恶性增殖的影响

p53基因在细胞增殖调控过程中起重要作用,正常p53基因可使DNA受损的细胞增殖周期阻断在G1期以进行DNA修复,或启动细胞凋亡程序清除受损细胞,若p53基因缺失或突变,损伤后的细胞便会发生恶性增殖而形成肿瘤.约50%的人类肿瘤均有p53基因的异常改变.其中结直肠癌、肺癌、乳腺癌等常见肿瘤中p53基因的突变频率达50%～70%以上.基于这一原理,将野生型p53基因导入肿瘤细胞成为肿瘤基因治疗的策略之一.我国是胃癌高发区,胃癌发病率、死亡率在各类恶性肿瘤中均位居前列.因此,阐明胃癌发生发展过程中基因变异规律,探索胃癌治疗的有效方法,成为肿瘤研究的当务之急.研究表明胃癌中有较高频率p53基因缺失及突变,认为p53基因异常与胃癌发生、发展有重要关系.本项研究即是采用p53基因体外转染有缺陷的人胃癌细胞系,得到生长及致瘤性均有部分抑制的细胞,以探索采用p53基因治疗胃癌的可行性.1 材料与方法1.1 细胞培养及p53基因鉴定细胞:人胃癌BGC823细胞为北京医科大学附属人民医院建立,培养在含10%小牛血清的DMEM培养基中.染色体G带分析及荧光染色体原位杂交(FISH)显示有17号染色体部分缺失,Northern杂交分析也表明该细胞有p53基因表达水平下调.1.2 DNA转染通过脂质体介导将构建有野生型p53基因、突变型p53基因及无p5     

纳米技术识别和调控肿瘤微环境用于肿瘤诊疗的研究进展

肿瘤是由肿瘤细胞及其周围的基质细胞和非细胞组分构成的复合体.肿瘤微环境在肿瘤的生长与转移过程中发挥至关重要的作用,因此越来越多的研究致力于探索靶向或调控肿瘤微环境的诊断试剂和治疗药物.新兴的纳米技术为肿瘤的精确定位和早期诊断、靶向、长效和联合治疗提供了重要的研发平台,为克服传统药物非特异性靶向和非选择性损伤机体组织的瓶颈问题提供了可能.本文概述了肿瘤微环境的组成、特性及关键调控因子,总结了目前针对肿瘤微环境的抗肿瘤药物研究进展,阐述了靶向型和调控型纳米材料诊断肿瘤微环境的最新进展,同时对靶向和调控肿瘤微环境的纳米材料在肿瘤治疗方面的应用进行综述.提高纳米药物和诊断试剂的特异性及诊疗一体化,将是未来的重要发展方向之一.     

基因治疗——病笃投医

去年许多人曾预言,在1985年年底前将作基因治疗的临床试验。可是,基因治疗学家却遭到挫折,问题出在转移基因的反转录病毒的生物学。本刊本期刊登的霍克(Hock)和束勒(Miller)的论文对发展人类基因治疗的反转录病毒载体作出了进展,但却表明基因治疗依然渺茫(注1)。该文报道抗药基因转入了人体骨髓细胞。其重要性在于这是第一次在没有感染性辅助病毒存在的条件下成功地转移了基因;而且抗药基因在被转染的细胞中表达。独具匠心地设计和构建了这种反转录病毒载体,但在技术上还有些什么问题,投入应用的前景又如何呢?     

中国血友病B生物基因治疗研究状况

血友病B为一种严格的X连锁隐性遗传病, 由于其单纯的分子遗传基础和明确的临床表现, 容易观察疾病治疗的效果; hFⅨ较小的基因规模可以适用于几乎所有的常用基因载体系统. 在多种细胞均可以获得有效的表达使得基因治疗时可以有广泛的细胞选择范围, 同时也为生物工程制备重组蛋白药物提供了便利. 而且, 血友病B有天然和基因操作形成的动物模型便于治疗的临床前实验研究. 基于上述理由, 血友病B一直是遗传病基因生物治疗和重组蛋白药物制备的重要模型. 我国在20世纪90年代成功完成了基因治疗血友病B的临床试验, 对推进我国的基因治疗起到重要作用. 本文简述我国在血友病B的生物基因治疗方面的研究情况与发展方向, 希望为基因治疗和重组蛋白药物研究人员提供参考.     

癌症个体精准化诊治的挑战和癌细胞纳米生物力学研究的应用前景

中国癌症负担日益加重的今天,临床上急需可以实现癌症早诊早治的方法以及可以在癌症各阶段对患者预后进行精确评估的手段.目前的癌症诊断金标准——病理学诊断对预后的评估能力有限,难以满足临床个体化治疗的要求.即使使用二代测序等先进的基因分析技术,所得的信息也往往是间接和局部的,无法在单细胞水平上对癌细胞的生物学行为,尤其是侵袭或转移的能力进行准确的判断.得益于近年来纳米和微流控技术的发展,研究人员在少量的细胞与组织样品上即可进行细胞生物力学性质与肿瘤微环境的定量分析,进而预测癌细胞的侵袭转移能力,对患者的预后进行快速精准评估.同时,也有研究发现,通过检测肿瘤细胞的生物力学性质,可以评估肿瘤细胞的耐药性和治疗反应.为应对目前临床对肿瘤诊断与治疗的新要求,本文阐述了癌细胞生物力学的分子机制基础研究与其在癌症诊治中可能的应用与展望.     

细胞周期关卡调控与细胞癌变

细胞周期是高度有组织的时序调控过程,关卡调控点保证该过程正常运行.目前已发现了许多关卡调控的基因和蛋白质,对其功能已作了深入研究.关卡调控缺陷将导致细胞增殖异常而引发肿瘤.     

人凝血因子Ⅸ cDNA在血友病B患者骨髓基质细胞中的高效表达

1987年Anson等首次将入FIX cDNA成功地转移到中国仓鼠卵巢细胞中,并提出了基因治疗血友病B的设想.近年来,FIX cDNA已先后在皮肤成纤维细胞、成肌细胞、肝细胞、内皮细胞和角质细胞中得到不同程度的表达(表1),其中,薛京伦等进行的经皮肤成纤维细胞途径的血友病B基因治疗临床试验已取得了安全有效的结果.为进一步提高FIX的表达水平,探索新的靶细胞,我们率先以血友病B患者骨髓基质细胞(BMS)为靶细胞,将新构建的安全型反转录病毒载体LNCIX通过反转录病毒介导基因转移到BMS细胞中,基因修饰的