分别携带GADD45α、GADD45γ基因的溶瘤腺病毒在肿瘤治疗中的研究

【摘要】：当今,恶性肿瘤已经成为危害人类生命和健康的头号杀手,每年肿瘤疾病的发病率和死亡率都在急剧增加着。传统的手术、放疗和化疗对恶性肿瘤的治疗仍然于事无补,所以肿瘤的复发率和致死率仍然是肿瘤治疗的最大死穴。肿瘤的传统治疗方法要想得以发展已经寸步难行,现在人类迫切的需要寻找到更加有效安全的治疗思路和方法。 然而,随着对肿瘤发生发展的一步步认识的加深,人们对于克服并治疗肿瘤提出了很多新的思路和方法,其中基因治疗和病毒治疗得到了长足的发展。肿瘤特异性增殖腺病毒(即溶瘤腺病毒),已经成为目前最具前景的靶向基因治疗载体之一。刘新垣院士于2001年首次正式提出了癌症的靶向基因-病毒治疗的概念:通过溶瘤腺病毒载体携带一个或多个肿瘤治疗基因来实现对肿瘤细胞的有效杀伤,在肿瘤临床上拥有极其广阔的应用前景。 生长阻滞和DNA损伤基因(growth arrest and DNA damage, Gadd)又名DNA损伤诱导基因(DNA damage inducible transcript 1, DDIT1 )基因家族拥有Gadd45α、Gadd45β和Gadd45γ3个成员,是第一个被发现的p53下游基因。其中,Gadd45α可由多种DNA损伤因素和生长阻滞因素作用于细胞通过不同的传导通路快速诱导产生,受p53和BRCA1的调节,与维持基因组稳定性中有重要关系,从而抑制肿瘤的恶性发展。Gadd45β主要与p53和JNK的调控有关,从而参与抑制细胞生长及细胞凋亡的过程,在细胞周期控制、DNA损伤修复及信号转导过程中发挥重要作用。Gadd45γ在电离辐照、紫外线、多种DNA碱基损伤剂和诱变剂等刺激下诱导表达,它通过细胞周期阻滞和细胞凋亡对细胞生长发挥负向调控,具有抑制细胞增殖和促进凋亡的作用。Gadd45蛋白通过多种方式参与对细胞基因组稳定性的调节与细胞生存、凋亡、转化和肿瘤的形成有着密切的关系。 基于癌症的靶向基因-病毒治疗的观点,在肿瘤特异性增殖病毒中加入抗癌基因,将肿瘤的基因治疗与病毒治疗结合起来。我们将Gadd45α和Gadd45γ基因分别插入到溶瘤腺病毒载体ZD55中,构建出重组病毒ZD55 -Gadd45α、ZD55-Gadd45γ。体外实验表明ZD55 -Gadd45α、ZD55- Gadd45γ对肿瘤细胞如肝癌,结肠癌具有杀伤作用,而对正常细胞的杀伤力很弱。Hoechest染色实验发现ZD55 -Gadd45α、ZD55- Gadd45γ引起细胞凋亡,所以实验使用western blot方法探讨Gadd45α、Gadd45γ所相关的细胞凋亡信号通路上相关蛋白的变化。说明携带Gadd45α、Gadd45γ基因的溶瘤腺病毒ZD55 -Gadd45α、ZD55- Gadd45γ对肿瘤细胞具有较好的杀伤效果,为肿瘤治疗提供了参考。