惡性腫瘤的基因治療

即建立安全的有複製能力的逆轉錄病毒載體。

人類惡性腫瘤基因治療的臨床方案，包括二部份，即基因標記(Gene marker, M)和基因治療(Gene therapy, ... 惡性腫瘤的基因治療 開展基因治療的最主要對象之一是惡性腫瘤。

儘管基因治療的最初候選者是遺傳病，但由於腫瘤的基因治療基本上不需要考慮社會倫理問題，選株的治療基因較多，動物模型易做，病人和家屬的可接受性以及臨床治療的迫切需要，其發展遠遠走在遺傳病基因治療的前面。

截至1994年6月，已有63個是腫瘤基因治療方案，只有17個是遺傳病的基因治療方案獲得批准。

基因轉移技術的不完善不僅是遺傳病等基因治療的障礙，也是腫瘤基因治療的障礙。

目前基因轉移研究集中在兩方面，一是提高安全的逆病毒或腺病毒等病毒滴度；二是標的基因轉移。

即建立安全的有複製能力的逆轉錄病毒載體。

人類惡性腫瘤基因治療的臨床方案，包括二部份，即基因標記(Gene marker,M)和基因治療(Gene therapy,T)。

　　（一）人類基因標記（M）          基因標記指把新黴素磷酸轉移酶基因（新黴素抗性基因，NeoR)等重組入載體或導入細胞，以指示載體中另一基因或細胞存在方式和行為的一種基因追蹤法。

基因追蹤或基因治療在臨床上應用的最初研究是由Rosenberg和Anderson及其同事在1990年發表的。

他們以N2逆轉錄病毒作為載體（稱為LNL6），把新黴素磷酸轉移酶基因(Neomycin phosphotransferasegene.簡稱NeoR)置於Moloney小鼠白血病病毒長末端重覆序列啟動子的控制之下，整合入LNL6基因組，經過PA317包裝細胞(packaging cell)包裝，形成的重組病毒顆粒再去感染TILs。

結果顯示：50%的TIls被成功感染，並穩定地表達了NeoR，並且TILs的正常基因表達不受影響，即表達TNF(α和β)和P55IL-2受體Mrna，不表達IL-1β、GM-CSF、IL-6和INF-γ。

從1989年5月開始、他們首先對五例廣泛轉移的黑色素瘤病人進行了”基因治療”。

在回輸NeoR-TILs的前後均透過PCR方法檢測是否有NeoR的存在和表達，證明NeoR-TIL在黑色素瘤病人血中至少可保留二個月。

不難看出，把NeoR整合入TIL中，回輸給病人，只是發展了基因治療的途徑，因為NeoR只是作為對TILs的標記，其本身對黑色素並無治療作用。

　　（二）惡性腫瘤的基因治療方案 　　對腫瘤的基因治療方案可分為四個主要方面 　　1.在體外將細胞因子基因導入腫瘤或宿主細胞 　　　該種方案主要是利用細胞因子對人體免疫系統的增強調節作用，使寄主產生有效的抗腫瘤反應。

最近大量的實驗資料已顯示，將細胞因子導入無免疫性的腫瘤細胞可使它們變為強免疫原性細胞。

這種經過修飾後的腫瘤細胞不僅能夠在體外剌激宿主的T淋巴細胞產生特異性的免疫反應殺滅這些經過基因修飾後的腫瘤細胞，而且對未經修飾的腫瘤細胞亦能產生特異性的殺傷。

這些經過細胞因子修飾的腫瘤細胞作用如同一種”疫苗”。

這種”腫瘤疫苗”的基本作用原理如下：　有機體抗腫瘤免疫反應主要是細胞免疫反應，其中T細胞發揮主要功能。

腫瘤細胞能否活化有機體的T細胞產生有效的免疫反應主要取決於二個完整的反應信號。

第一，腫瘤細胞必須具有腫瘤特異性抗原，而且這種抗原能夠在腫瘤細胞內加工並以MHC-複合物的形成表達在細胞表面。

這種MHC-複合物與T細胞受體(TCR)和CD8/CD4結合形成第一信號系統，第二T細胞受體與腫瘤抗原結合後並不能有效活化T細胞，此時必須有一個共同剌激信號(co-stimulator facteor)才能活化體細胞。

這種共同(輔助)剌激信號又稱第二信號系統，主要由細胞表面粘附蛋白受體－配體系統和細胞因子所組成。

其中腫瘤細胞表面B7/BB1，ICAM和T細胞表面CD28/CTLA4，和LTA-1是兩對最重要的第二信號系統。

而細胞因子在整個免疫反應中都發揮重要的功能。

它不僅能夠增強腫瘤細胞MHC分子和B7/BB1分子的表達，而且能夠維持被活化的T細胞大量增殖，除此之外，細胞因子還能活化T細胞外的抗體免疫反應，如IL-4能夠產生大量嗜酸性粒細胞在腫瘤內浸潤。

使腫瘤消退。

因此，細胞因子具有多途徑活化有機抗體瘤免疫反應的作用。

目前已有五種細胞因子基因(IL-2'、IL-4、TNF、GM-CSF和INF)正在臨床上用於腫瘤的免疫基因治療。

      2.將”自殺”基因插入腫瘤細胞，隨之活化自殺機制 　　　基本原理是簡單的，在腫瘤細胞中導入基因，並殺死這些細胞。

該設想最初由Fred moolten幾年前提出，目前正在使用的是單純疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)基因。

哺乳動物含有的TK特異性強，只能磷酸化胸苷酸，不能使其它鹼基或TdR、TMP、TDP的衍生物磷酸化。

然而，HSV-TK的特異性差，不僅可使TdR或TMP磷酸化，亦可使嘌呤核苷類似物GCV、ACV等磷酸化，例如形成GCVTP， GCVTP可以進入DNA合成途徑，並妨礙DNA合成。

基因治療的”自殺”方案就是把HSV的TK基因導入癌細胞。

由於逆轉錄病毒只能夠把基因轉入正處於分裂狀態的細胞，最理想的標的是癌細胞。

在腦腫瘤，特別是在廣泛的腫瘤組織區內，正處分裂的細胞即為腫瘤以及餵飼腫瘤的血管。

研究顯示，把HSV-TK基因逆病毒載體/包裝細胞直接注入腦瘤組織，再給動物注射GCV、ACV等，可明顯地使腫瘤消退。

其中有一個關鍵的因素是所謂的”旁觀者效應”，這一點已經被幾個研究者證實。

旁觀者效應指只有一部份腫瘤細胞攜帶有自殺基因，全部的腫瘤細胞即可被殺死。

在動物模型已觀察到只要有10%~20%腫瘤細胞攜帶HS-TK基因，就能使腫瘤完全消退。

新近的實驗顯示，毒性代謝物可以越過細胞間隙，殺死鄰近的腫瘤細胞。

NIH正在用這一方案治療腦腫瘤，初步的報導表明，在治療中的10個病人中的6個病人對治療有效。

　　3.使用腫瘤抑制基因或抗癌基因 　　　第一個通過的方案是把正常的p53基因插入p53缺陷非小細胞型肺癌，或者是把反義K-ras基因插入含K-ras基因的非小細胞性肺癌。

　　4.使用多藥物抗性基因(MDR)保護骨髓細胞耐受高劑量化療 　　　化療因其毒性受到限制，最常見的是對骨髓的毒性作用。

已使用MDR基因插入到骨髓造血幹細胞中，使其耐受較高劑量的化療，其機制是置入了MDR基因的細胞可將這些化療劑泵出細胞。

經MDRb導入骨髓的小鼠已證明能耐受高得多的化療藥物。

該方案的臨床上使用即將開始。

      上述總結了目前已批准在臨床使用的四類方案，許多其它的方案正在臨床前動物實驗中，也許會在來年獲得批准。

　　參考資料： 　　　1.簡明內外科護理 2000.李和惠,蔡秉琴,蔡麗紅,沈燕芬,黃月芬,林惠如,陳素惠, 林淑君,潘美蓉,倪麗芬,鄭幸宜　偉華書局有限公司 　　　2.最新病理學 1999. 曾岐元　匯華圖書出版有限公司       3.生命科學新知2000.李寶健九州圖書文物有限公司