惡性腫瘤嚴(yán)重危害人類的生命健康,，當(dāng)傳統(tǒng)的治療方法如手術(shù),、化療、放療等,，對(duì)很多中晚期腫瘤患者束手無(wú)策時(shí),，生物治療就成為必需的手段?；蛑委熂雌渲兄?，它是將基因通過(guò)載體轉(zhuǎn)入患者體內(nèi)，從而達(dá)到治療和預(yù)防疾病的目的,。
雖然腫瘤的基因治療在整個(gè)基因治療的臨床方案中占63％以上,，但迄今為止在臨床上仍無(wú)重大突破。這是由于基因治療缺乏靶向性,，基因的轉(zhuǎn)染率和表達(dá)量都很低,。同樣用病毒治療惡性腫瘤也成為研究的熱點(diǎn),，如腺病毒ONYX-015、CV706,，雖然也取得了某些進(jìn)展,，也沒(méi)有重大突破，其原因是病毒治療雖有靶向性,，轉(zhuǎn)染率也不低,，但殺傷率較小。為此,，我們提出癌癥的靶向基因－病毒治療策略,，即以溶瘤病毒作為基因的表達(dá)載體（所謂溶瘤病毒即病毒只特異性地在腫瘤中復(fù)制而在正常細(xì)胞中不復(fù)制），將溶瘤病毒治療與基因治療各自的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合,。其療效既比單用基因治療好,，也比單用病毒治療好,，是今后基因治療與病毒治療的新趨勢(shì),。目前，圍繞此策略開展的一系列研究工作,，正在不斷深入之中,。
■癌癥的靶向基因－病毒治療
這一策略的基本方法是：將腫瘤特異性增殖病毒（溶瘤病毒）作為載體，在其中插入抗癌基因,。我們使用的是經(jīng)過(guò)改造的腺病毒載體,，它可特異性地導(dǎo)向腫瘤，本身就有一點(diǎn)治療作用,，而且可特異性地在腫瘤中復(fù)制數(shù)百至數(shù)千倍,，使所攜帶的基因也能特異性地在腫瘤中增殖數(shù)百至數(shù)千倍。
腫瘤的靶向基因―病毒治療,，要求病毒載體本身能特異地在腫瘤細(xì)胞內(nèi)復(fù)制,，從而靶向地殺死腫瘤細(xì)胞。我們的ZD55（將腺病毒E1B區(qū)刪除55Kda基因而成）及Ad.TERT（用人的端粒酶的逆轉(zhuǎn)錄酶hTERT啟動(dòng)子取代腺病毒E1A基因自身的啟動(dòng)子構(gòu)建而成）系統(tǒng)即如此,，如在其中再加入各種抗癌基因,，就構(gòu)建成ZD55-基因及Ad.TERT-基因。ZD55-基因及Ad.TERT-基因在正常細(xì)胞中比在腫瘤細(xì)胞中的復(fù)制能力顯著升高,，而在正常細(xì)胞,，如MRC5、WI-38t等,，則復(fù)制能力下降很多,。腫瘤的基因―病毒治療另一優(yōu)點(diǎn)是其所攜帶的外源基因的表達(dá)量能隨病毒的復(fù)制和增殖而大大提高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,，我們構(gòu)建的ZD55-IL-24抗癌能力比美國(guó)已進(jìn)入臨床Ⅱ期的基因治療產(chǎn)品Ad-IL-24要高100多倍,。
在ZD55及Ad.TERT系統(tǒng)中可加入很多抗癌基因。腫瘤抑制基因有p53、Rb,、HCCS1(肝癌),、LFIRE(肝癌)、PinX1(肝癌),、LKB1(肺癌),、TSCL1(肺癌)、Cyld,、PTEN(多種癌癥),、RASSFIA(肺癌、肝癌),、MnSOD等,；細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)基因有IL-24、TRAIL,、Smac,、Caspase3等；免疫調(diào)節(jié)因子有GM-CSF,、IL-2,、IL-12、CD40L,、MIP-3a,、IP-10、IL-24等,；血管生成抑制因子有K5,、PEDF、SFLK1,、sFlt-1,、VEGI、endostatin,、Angeostatin,、IL-24等；自殺基因有tk,、cd等,；抗過(guò)氧自由基離子的基因有MnSOD；針對(duì)不同凋亡抑制蛋白(IAP)的有X-IAP,、C-IAP1,、CIAP2、Survivin and Bruce等不同的RNAi,。
■癌癥的靶向雙基因-病毒治療
采用上述靶向基因―病毒治療策略,，雖然在個(gè)別情況下也能觀察到移植腫瘤被全部消滅的情況,，但還不能將所有治療小鼠的移植腫瘤全部消滅。為此,，我們又提出雙基因―病毒治療策略,，即在靶向載體ZD55或Ad.TERT上分別插入兩個(gè)基因后，兩個(gè)基因可能具有協(xié)同效應(yīng)或互補(bǔ)作用,，這樣可加強(qiáng)其抗癌功能,。過(guò)去也有人用雙基因進(jìn)行癌癥治療，但未能全部消除實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的腫瘤,，這是因?yàn)檫^(guò)去未用癌癥靶向載體之故,，也未選擇好兩個(gè)有協(xié)同效應(yīng)或互補(bǔ)作用的適當(dāng)基因。
我們使用了ZD55-Trail與Ad-K5相結(jié)合,，把SW620誘導(dǎo)的nude鼠移植腸癌全部消滅,。這是因?yàn)門rail能誘導(dǎo)SW620的凋亡，而K5能抑制腫瘤新生血管的生成,，兩個(gè)基因從兩個(gè)不同方面互補(bǔ)攻擊腫瘤,，故能把所有小鼠長(zhǎng)到了100立方毫米的移植腫瘤全部消滅。我們也選用了ZD55-Trail與ZD55-Smac相結(jié)合,，結(jié)果治療組中所有小鼠皮下由Bel7404誘導(dǎo)的移植肝癌全部被殺滅,。肝癌（HCC）對(duì)Trail不敏感，因?yàn)楦伟┲泻休^高抑制凋亡的蛋白質(zhì)（IAP）,，故Trail較難啟動(dòng)肝癌細(xì)胞的凋亡。而Smac能消除IAP的作用,，故Smac能使Trail對(duì)肝癌產(chǎn)生較好的凋亡作用,；而Trail作用后又能誘導(dǎo)Smac的產(chǎn)生，故兩者有協(xié)同效應(yīng),，共同殺傷腫瘤,，甚至把腫瘤全部消滅。
我們現(xiàn)在已將ZD55-IL-24及ZD55-Trail進(jìn)行生產(chǎn)性開發(fā),，兩者聯(lián)合應(yīng)用可消滅nude鼠身上的很多移植性腫瘤,。我們還可能要開發(fā)ZD55-MnSOD或ZD55-K5。
■癌癥的個(gè)性化治療
癌癥個(gè)性化治療的基礎(chǔ)是癌癥的雙特異性靶向調(diào)控病毒－雙基因治療,。一個(gè)好的腫瘤靶向載體系統(tǒng),，應(yīng)具有靶向遍布患者全身腫瘤細(xì)胞的能力，同時(shí)對(duì)正常細(xì)胞又沒(méi)有毒性,。細(xì)胞和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,，ZD55及Ad.TERT載體有很好的腫瘤靶向性，對(duì)正常細(xì)胞及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的毒性很小,，但腫瘤特異性雙靶向調(diào)控病毒載體還要更好一些,，更安全有效,。
在此思路的基礎(chǔ)上，最后我們完成了癌癥的個(gè)性化治療策略,，即不同的癌癥采用不同癌癥的雙特異性靶向調(diào)控病毒―雙基因治療策略,。它有三個(gè)特點(diǎn)：一是構(gòu)建雙特異性靶向調(diào)控的病毒載體，如用hTERT控制腺病毒的E1A,，用AFP控制腺病毒的E1B,，則構(gòu)成Ad-hTERT-E1A-AFP-E1B，簡(jiǎn)稱Ad-hTERT-AFP載體,；二是利用特異性啟動(dòng)子,，啟動(dòng)特異性抑癌基因的表達(dá)，如肝癌,，我們用AFP（肝癌特異啟動(dòng)子）啟動(dòng)肝癌特異性抑制基因HCCS1（或LFIRE）的表達(dá),，如在Ad-hTERT-AFP載體上，加入肝癌特異性抑癌基因HCCS1（或LFIRE）,，則構(gòu)成Ad-hTERT-AFP-HCCS1（或LFIRE）,，它只在nudemice中將移植性肝癌基本上全部消滅，而不會(huì)或很少進(jìn)入或傷害正常肝細(xì)胞及肝硬化細(xì)胞,；三是利用我們上述雙基因有互補(bǔ)性或協(xié)同效應(yīng)的概念,，即在上述Ad-hTERT-AFP-HCCS1（或LFIRE）還不能殺滅全部肝癌瘤塊時(shí)，另用抗癌能力很強(qiáng)的基因IL-24或Trail,，構(gòu)建成Ad-hTERT-AFP-IL-24（Trail）,，后者與Ad-hTERT-AFP-HCCS1（或LFIRE）聯(lián)合使用，就能完全消滅肝癌腫塊,。同樣原理,，將腸癌特異性抑制基因ST13與CEA啟動(dòng)子相結(jié)合，再聯(lián)合IL-24或Trail,，也可將移植性腸癌全部消滅,。由此推斷，利用此策略可消滅移植性前列腺癌,、肺癌……有可能消滅大部分移植性癌癥,，將來(lái)可能設(shè)計(jì)出針對(duì)很多人的癌癥個(gè)性化治療產(chǎn)品。目前,，我們正在申請(qǐng)專利,，并將加快進(jìn)行研究。
■劉新垣院士簡(jiǎn)介
劉新垣,，男,，分子生物學(xué)家。1927年11月生于湖南省衡東縣,，1952年南開大學(xué)化學(xué)系畢業(yè)后,，分配在河北醫(yī)學(xué)院工作,，1957年至2000年在中科院上海生化所，2000年至今工作于合并的中科院生化與細(xì)胞所,，2004年擔(dān)任浙江理工大學(xué)生科院新元醫(yī)學(xué)與生物技術(shù)研究所所長(zhǎng)以及浙江省基因治療研究中心主任,。共發(fā)表論文340多篇，編有《劉新垣論文集》10冊(cè),。共獲各種獎(jiǎng)勵(lì)40多項(xiàng),，除1991年獲國(guó)家突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)、2000年獲香港何梁何利獎(jiǎng)以外,，其他大多數(shù)為科技成就獎(jiǎng),。1991年當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院院士，1992年當(dāng)選烏克蘭科學(xué)院外籍院士,，2001年當(dāng)選第三世界科學(xué)院院士,。
癌癥的靶向基因-病毒治療研究是他目前的主要工作，也是他提出的癌癥治療新策略,。
