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脑胶质瘤基因治疗

编辑:INC|发布时间:2021-11-05 14:42

  脑胶质瘤基因治疗,脑胶质瘤是一种常见的颅内原发性肿瘤,约占颅内原发性恶性肿瘤的80%,主要发生于成人,男性多于女性。神经胶质瘤是一种高度浸润性肿瘤,手术切除困难,预后差;此外,由于血脑屏障的存在,化疗药物很难达到肿瘤部位的作用,而中枢系统强大的免疫系统又进一步限制了免疫治疗的效果。

  由于各种原因,神经胶质瘤难以治疗。近年来,基因治疗逐渐成为胶质瘤治疗的一种新方法,它利用载体将外源基因导入靶细胞,对胶质瘤细胞进行精确治疗。本文就胶质瘤基因治疗的研究进展作一综述。

脑胶质瘤基因治疗

  1.基因自杀疗法。

  基因载体能否在靶细胞内完整表达,是基因治疗成功的关键。从而成为一种高效的基因载体。自杀性基因治疗是通过基因载体将前转酶基因导入靶细胞核内,利用转化酶系统的活性合成精确杀伤肿瘤细胞的方法。

  杀伤靶细胞后,这些毒物仍然可以聚集在附近的靶细胞周围,把周围的癌细胞转染毒性,从而获得更大的杀伤效果。当前,HSV-tK/GCV系统是最常见的自杀基因疗法(单纯疱疹病毒胸苷激酶/戊环鸟苷系统)和CD/5FC(胞嘧啶脱氨酶/5-氟胞嘧啶系统)系统。

  HSV-tK/GCV系统治疗脑胶质瘤的作用机制可能是通过提高转染细胞对GCV.戊环鸟苷ACV等核苷酸类似物的敏感度,从而诱导其磷酸化。GCV磷酸盐能抑制DNA聚合酶的活性,从而抑制细胞S-DNA的复制及细胞增殖分裂,最终实现细胞凋亡。将5-FC转化成5-氟尿嘧啶,从而控制胸苷酸合成酶的活性,最终实现细胞凋亡。自杀性基因治疗在动物实验中取得了很好的效果,但广泛应用于临床尚需探讨。

  2.溶瘤病毒治疗。

  在此之前提出了利用病毒作为肿瘤治疗的方法。溶瘤病毒作为一种治疗恶性神经胶质瘤的治疗方法至今已被证明是安全的,它可以精确地识别癌细胞,并且在不损害正常宿主细胞的情况下杀死癌细胞。诱导炎性反应及抗肿瘤免疫应答,杀伤癌细胞。目前已经发展出许多天然病毒和转基因病毒作为治疗神经胶质瘤的方法,可以分为下列类型:I(dsDNA-单纯疱疹病毒.腺病毒),Ⅲ(ssRNA-水疱性口疮.麻疹.小儿麻痹症等),Ⅲ型(dsRNA-呼肠孤病毒),Ⅳ(其它病毒)。

  溶瘤病毒治疗正成为对付恶性疾病的一种有效的方法。转基因单疱疹病毒1(HSV-1)是目前研究最多的溶瘤病毒。该化合物不整合到宿主基因组中,不会致癌。在HSV-1中,μ139基因缺失,可以诱导病毒在活跃的分裂细胞中高度复制。

  伽马34.5编码的蛋白质可以确保单纯疱疹病毒在正常细胞内复制,但是在胶质瘤中,高度表达的表皮生长因子受体(EGFR)可以使缺乏γ34.5基因的HSV-1正常复制到胶质瘤细胞,但在正常细胞中几乎不会复制。另外ICP47的缺失也加强了HSV-1在胶质瘤细胞中的特异免疫反应。

  通过对目标细胞表面的柯萨奇病毒和腺病毒受体进行识别,实现对细胞的入侵。但神经胶质瘤细胞中缺少这两个受体,E1A区缺少24bp碱基的重组腺病毒delta-24-RGD可以与胶质瘤细胞整合素avβ3、vβ5结合进入细胞,从而在胶质瘤细胞中复制。

  溶瘤腺病毒ICOVIR17可以增加CD8+T细胞和巨噬细胞的表达,从而延长小鼠的生存时间,相关实验显示,ICOVIR17表达HA酶(HA)。这项发现为溶瘤腺病毒治疗和神经胶质瘤免疫治疗提供了可能。

  小儿麻痹症病毒(PV)是一种噬神经溶瘤病毒,感染了PV的细胞可产生致命的细胞毒性作用,并激活先天性抗病毒干扰素反应,因此PV在胶质瘤治疗中具有很好的应用前景。CD155(小儿麻痹症病毒受体)广泛分布于恶性肿瘤,如胶质瘤及其微环境中,其导致的嗜性神经性可用于HGG的治疗。

  相关研究用PV基因组中的IRES序列替代人鼻病毒2型,从而提高了PV对肿瘤的特异性,减轻PV的神经毒性,触发一系列的促炎性细胞因子反应,激活干扰素占优势的抗原呈递细胞,刺激T细胞,从而抵消部分肿瘤的免疫抑制作用,提高肿瘤的免疫力。

  寨卡病毒(ZIKV)属于RNA病毒黄病毒属的一种,该属包括登革热.西尼罗河病毒和黄热病病毒。ZIKV与普通的嗜性黄病毒不同,它对胶质瘤细胞的杀伤具有优势。但是它相关的靶标特异机制还不明确,而对其具体机制进行深入研究和优化安全性的转基因ZIKV对成年胶质母细胞瘤患者可能有疗效。

  3.抑制癌基因治疗。

  抑癌基因旨在维持DNA稳定,避免杂乱细胞生长。其中,P53基因.PTEN基因.microRNA等已被广泛研究。也有一些肿瘤抑制基因,如1p36基因.NOTCH2.芳基烃受体.DACT基因.ARHI基因.FOX基因家族等,这些基因在肿瘤抑制方面的相对作用还有待于进一步的研究。microRNA是一种内源的非编码小RNA分子,作为一种负性调节因子,并能充当癌基因或抑癌基因。

  结果显示,miR-330-5p抑制GBM细胞的增殖和侵袭,miR-330-5p的上调或降低ITGA5的表达对细胞浸润迁移有抑制作用,miR-330-5p与ITGA5具有直接的靶向关系,且各自的靶体机制不同。miR-486-5p是一种Sox2诱导的miRNA,Sox2表达水平的提高可以维持胶质瘤干细胞的高度自我更新。

  以PTEN.FoxO1为靶向性抑癌基因PTEN.FoxO1通过依赖PTEN的作用机制诱导凋亡蛋白BIM诱导细胞死亡,提高GBM干细胞的存活率,认为miR-486-5p抑制是治疗GBM的潜在策略。miR-23b通过控制癌细胞的代谢和自噬,在某些细胞环境中起到致癌作用。

  DACT基因是一类信号通路调节分子,相关研究显示TET1通过诱导WNT拮抗因子(DACT2和SFRP2)去甲基化而对Wnt/β-catenin信号通路起抑制作用。增加DACT2的表达,可抑制胶质瘤细胞活性,促进G1期阻断,导致细胞凋亡,最终抑制胶质瘤细胞的生长。

  现已证实DACT2能抑制Yes相关蛋白(YAP)的活性,DACT2是目前一种新的抑癌基因。介入胶质瘤形成、进展,是研究胶质瘤的潜在治疗靶点,DACT2表达水平对神经胶质瘤的治疗具有重要意义。NOTCH信号与肿瘤发生密切相关,NOTCH信号对癌基因有抑制作用。

  在MIB2和HES2-5基因的1p36位点上,NOTCH信号的表达水平可能影响其半合子或纯合子的缺失,1p36基因被抑制,但是目前还不清楚在1p36缺失之后,NOTCH抑制是否能促进肿瘤的发展,我们需要进一步的数据来证实。当前的研究显示NOTCH2的过度表达可以抑制胶质瘤的形成,HEY2过度表达则能抑制小鼠及人脑胶质瘤细胞增殖。

  虽然已解决了神经胶质瘤中NOTCH致癌性的多种分子基础,但NOTCH抑制肿瘤活性的机理,以及是否有NOTCH调节的细胞竞争机制,有待进一步研究。

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