胃癌肝转移基因治疗研究进展

陈 伟(综述)，陈佑江(审校)

(解放军第一八一医院普通外科，广西桂林541002)

胃癌是一种发生于胃黏膜上皮的恶性肿瘤，占我国消化道恶性肿瘤的第1位。直接浸润、扩散、淋巴结转移、血行转移是胃癌的主要转移方式，严重影响胃癌患者的生存率和预后。胃癌血行转移主要部位是肝脏，占16%～50%，占肝转移肿瘤的15%～55%，胃癌肝转移是胃癌患者死亡的最主要原因［1］。Chen等［2］研究显示，原发肿瘤内转移变异细胞亚克隆通过基因变异而获得细胞刚性结构改变，可具有穿透毛细血管、远处种植及分泌相关细胞因子的能力。因此，肿瘤的发生、发展是环境和基因共同作用的结果。现对胃癌肝转移基因治疗研究进展进行综述。

1 免疫基因治疗

胃癌肝转移免疫基因治疗的主要原理是通过基因转染技术，将免疫调控因子或人白细胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)基因导入肿瘤细胞，增强肿瘤细胞的免疫原性，提高机体对特定肿瘤的免疫反应，达到抑制或杀灭肿瘤细胞的目的。

1.1 细胞因子基因转染技术 主要是将细胞因子导入到免疫活性T淋巴细胞或肿瘤细胞，使肿瘤细胞产生更强的免疫刺激作用，同时提高转染基因效应T细胞的免疫作用。最常用的有白细胞介素(interleukin，IL)2、IL-12、干扰素、肿瘤坏死因子、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子等细胞因子基因用于胃癌肝转移的研究［3］。Imamura［4］用带共刺激分子 4-1BB 和IL-12的共刺激因子的腺病毒载体治疗肝转移小鼠，发现肿瘤显著缩小，60%～80%的小鼠获得≥3个月的生存期，具有显著的抗肿瘤作用。Nishida等［5］构建了B7-1和FasL(FB-11)的重组腺病毒载体，感染人胃癌细胞株SGC-7901，然后将其注入到小鼠体内，发现肿瘤显著缩小，不仅可有效抑制肝区内肿瘤细胞的生长，还可以激发全身抗肿瘤免疫反应。

1.2 HLA-B7基因转染技术 大多数肿瘤组织存在组织相容性复合体1的缺失，免疫效应细胞无法快速有效识别肿瘤抗原，因此无法诱导免疫反应［6］。研究显示，60%的人类肿瘤存在HLA基因的缺失和改变［7］。因此，将HLA导入到该基因缺失的肿瘤细胞内并使其在肿瘤表面表达，HLA-Ⅰ类分子和HLA-Ⅱ类分子与抗原表位相结合，并被呈递到细胞表面，诱发机体产生特异性免疫反应，达到抗肿瘤的目的。Takei等［8］将HLA-B7和Allovectin-7注射到胃癌肝转移区，检测到50%的患者HLA-B7蛋白在肝肿瘤组织中表达，但未报道确切疗效。

2 自杀基因治疗

自杀基因治疗又称前药转换酶基因疗法，即通过将原核生物的特有的某些酶类基因转染肿瘤细胞，使肿瘤细胞表达该酶，该特殊酶类可将无毒性的化疗药物(前药)转化为有毒性的药物，达到杀伤肿瘤细胞的目的［9］。

2.1 单纯疱疹病毒胸苷激酶基因-环丙鸟苷(herpes simplex virus thymidine kinase gene-ring C guanosine，HSV-tk/GCV)系统 HSV-tk/GCV系统中胸苷激酶可促使环丙鸟苷磷酸化，将无毒的药物前体转变为细胞毒性药物丙氧鸟苷三磷酸，进而参与肿瘤细胞DNA合成途径，干扰肿瘤细胞分裂时DNA的合成，通过凋亡和非凋亡机制杀灭肿瘤细胞［10-12］。不得忽视的一个杀伤机制是旁观者效应，有毒代谢物可通过凋亡小体和缝隙连接从转染细胞移动到邻近细胞，大大增加自杀基因的杀伤效应［13］。因为自杀基因疗法具有安全、高效、特异和应用范围广的特点，人们已设计出应用HSV-TK基因疗法浩疗肿瘤的多种成熟的治疗方案，美国已开展CD基因治疗胃癌的临床试治研究，但仍有一些问题尚待解决，如特异性载体的选择、转染的高效性等［14］。

2.2 大肠埃希菌胞嘧啶氨酶基因/5-氟胞嘧啶系统 该系统主要将含有胞嘧啶脱氧酶基因的大肠埃希菌导入肿瘤部位，其可表达胞嘧啶脱氨酶，将毒性极低的抗真菌药物5-氟胞嘧啶代谢为具有细胞毒性的抗癌药物5-氟尿嘧啶，从而破坏肿瘤细胞正常的DNA合成途径，阻断核酸代谢，达到杀灭肿瘤细胞的目的［15-16］。并且，由于旁观者效应，可将附近未转染胞嘧啶脱胺酶基因的肿瘤细胞也杀灭。Measenas等［17］建立了裸鼠胃癌模型，皮下和肝内注射胞嘧啶脱胺酶基因，并静脉注射5-氟胞嘧啶，显著优于单用5-氟尿嘧啶的抗肿瘤效果。自杀基因治疗成功的关键在于肿瘤特异基因的导入，癌胚抗原启动子已广泛应用于肿瘤基因的导入，但因肿瘤特异启动子表达能力低下存在较大问题。Kangasniemi等［18］采用Cre/loxP重组酶系统增强了癌胚抗原启动子的活性，显著提高了胞嘧啶脱胺酶基因治疗的有效性和特异性。

3 抑癌基因治疗

胃癌的发生是一个多基因综合作用的结果，癌基因的激活和抑癌基因失活在胃癌的发生过程中发挥重要作用。抑癌基因治疗是通过将抑癌基因的功能恢复来抑制肿瘤的发展并恢复其正常细胞表型。

已知与胃癌相关的抑癌基因有 p53、Rb、DCC、APC、MCC等［19-20］。这些抑癌基因中，最受关注、研究最深入、抑癌作用最强的是p53。p53基因分野生型和突变型，其突变和缺失均与胃癌的发生、发展有重要关系。野生型p53基因在DNA损伤时将细胞停留在G1期，引起细胞凋亡;突变型p53则会诱发恶性肿瘤。Karakas等［21］将重组腺病毒介导的野生型p53基因转染到人胃癌细胞株，DNA电泳可见特征性凋亡带，流式细胞分析观察到G1～S期前一亚二倍体凋亡峰，证实p53在体内和体外的诱导凋亡作用。从1996年报道p53抑癌基因对胃癌细胞的抑制至今，野生型p53基因复制缺陷型腺病毒(SCH-58500)肝动脉注射治疗胃癌肝转移已进入临床Ⅱ期［21］。

4 反义基因治疗

反义核酸技术是将细胞内的核酸和反义核酸相互作用，在转录和翻译水平上抑制或阻断癌基因的表达，促使癌细胞凋亡或者正常分化，具有良好的调节肿瘤细胞基因表达的作用，目前已广泛应用于抑制肿瘤的发生、发展过程。抑制与细胞生长相关的基因，如生长因子受体、生长因子、细胞周期蛋白等反义核酸均有较强的抗癌作用。Sasaki等［22］在体外成功构建腺病毒翻译表达重组基因，并用于转染人胃癌细胞株SGC-7901细胞，结果显示了强烈的抑制胃癌细胞生长和诱导细胞凋亡作用。Claerhout等［23］将反义原癌基因人类表皮生长因子受体2转染高表达原癌基因人类表皮生长因子受体2的胃癌细胞株MKN-7中，发现原癌基因人类表皮生长因子受体2信使RNA及其蛋白产物表达显著受抑，且该肿瘤细胞对化疗药物顺铂的敏感性显著增强。Tsunemitsu等［24］研究反义人端粒酶，结果表明其能显著抑制MKN-45细胞端粒酶的活性并引起细胞程序性死亡。从肿瘤的发病机制来看，反义基因治疗具有广阔的前景，但仍有一些问题等待解决，如肿瘤是多基因疾病，单一癌基因的反义阻断不可能完全抑制肿瘤的发生和发展，且稳定性和特异性仍比较欠缺［25］。

5 抗肿瘤血管生成基因治疗

肿瘤的生长、存活和转移离不开肿瘤新生血管的形成。肿瘤血管的形成与促进新生血管形成的生长因子(血管内皮生长因子、转化生长因子等)有关［25］。目前用于胃癌肝转移的治疗主要包括诱导抗血管形成因子和诱导促血管形成因子可溶性受体形成。与其他基因治疗相比，该方法只需要转染肿瘤4周，而无需直接转染肿瘤靶基因，创造一个抑制血管生成的环境即可。Luo等［26］通过构建内皮抑素的重组腺病毒，尾静脉注射肝转移模型的小鼠，结果发现，小鼠肝静脉中内皮抑素水平升高，显著高于对照组，肝转移瘤数和转移瘤内微血管生成显著减少。Taniguchi等［27］将表达可溶性血管内皮生长因子受体特异性受体可溶性络氨酸激酶受体1的腺病毒载体转导至胃癌肝转移小鼠，结果显示，特异性受体可溶性络氨酸激酶受体1高的小鼠可见肿瘤消退，生存期显著增长。

6 展望

胃癌肝转移基因治疗是一种全新的治疗手段，自报道以来，广受学术界和临床医师的关注，在基础研究阶段和临床前期研究中显示出强大的生命力，并取得快速发展，但应用于临床尚有很多问题需要解决，如目的基因的选择、时机如何选择才能在多基因的发病环节中控制肿瘤发展;如何克服体内转基因的低表达及半衰期较短的问题;如何保证载体的安全性和表达能力;如何联合其他肿瘤治疗手段等。相信在不久的将来，基因治疗必将在胃癌肝转移的治疗中取得重要突破，真正服务于临床。

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