涎腺疾病基因治疗(1)
通过基因治疗补充或替代体内基因缺陷或不足来治疗人类疾病已引起广泛关注。自从1994年在美国国立卫生研究院(NIH)首次成功将外源基因转移至涎腺得以表达，涎腺的基因治疗发展非常迅速[1。2]。由于涎腺有以下解剖及生理特点，特别适用于这种基因治疗。第一，涎腺有蛋白合成及分泌系统；第第二，涎腺腺体分泌的蛋白可以经基底膜至血液，经顶膜至唾液；第三，腺体可通过导管系统无创逆行投递各种基因；第四，腺体的腺泡和导管均由单层细胞构成，因此一次注射即可以将基因投递到绝大多细胞；第五，经导管投递基因较经血液投递的免疫反应及炎性反应要轻得多；第六，转基因蛋白的分泌受多种激素及神经介质调控，并受进食等条件反射影响，因此蛋白的分泌受多种生理因素加以调控。涎腺相对其它外分泌腺，如胰岛及肝，基因投递更简单方便，本文从涎腺基因治疗涎腺自身疾病，分泌蛋白至唾液治疗口腔疾病，分泌蛋白至血液治疗系统病及基因治疗基础知识四方面简单介绍已有涎腺基因治疗研究成果及其展望。
水通道基因治疗口腔干燥
, 百拇医药
口腔干燥在临床上很常见，口干原因很多，主要原因包括生理性和病理性。生理性主要见于涎腺退行性变(良性肥大)，多见于中老年人；病理性主要包括头颈部放射治疗损伤涎腺及舍格伦综合征。目前临床上对口干症的治疗除疗效短暂的促唾剂毛果云香硷、舒雅乐及中药，尚无其它有效疗法。对哺乳类动物细胞膜水分泌的基础研究表明细胞膜水分泌由水通道蛋白控制(aquaporins)，已从哺乳类动物细胞中分离出5种水通道蛋白，编号为AQP1-5，分别由5个相应的水通道基因调控。其中AQP5 是从大鼠颌下腺细胞分离克隆出来，广泛存在于涎腺、泪腺、气管、肺等上皮细胞，在涎腺及泪腺AQP5主要集中在腺泡细胞的顶膜上。Delporte[3]用复制缺陷重组的腺病毒介导AQP5基因(AdCMVAQP5)投递到人类颌下腺上皮细胞(HSG)、人类肾上皮细胞(293)、大鼠颌下腺上皮细胞(SMIE)、猴肾上皮细胞(MDCK)、均有AQP5表达，并主要集中在顶膜上。通过猴肾上皮细胞(MDCK)的表达后测定细胞分泌液体流率(net fluid secretion rate),较对照组高出5～6倍。 头颈部肿瘤放射治疗不可避免损伤涎腺引起口腔干燥，正常放射剂量(50～60Gy)损伤腺泡细胞，而导管上皮大多能生存下来，水通道基因治疗的策略是打开生存下来导管上皮水通道来增加唾液分泌。用同样病毒介导AQP5基因经导管逆行注入头颈部放射20Gy大鼠颌下腺，放射损伤的颌下腺唾液分泌恢复到正常颌下腺水平，而放射损伤颌下腺对照组唾液分泌仅为正常的四分之一。首都医科大学口腔医学院涎腺疾病中心已建立小型猪腮腺放射损伤动物模型，正在利用此与人类涎腺相近的大型动物模型进行水通道基因治疗小型猪腮腺放射损伤研究。有关水通道基因治疗舍格伦综合征动物模型正在进行中，有关临床应用也在酝酿中。
, 百拇医药
富组多肽基因治疗口腔白色念珠菌感染
由于免疫抑制剂应用增加及艾滋病蔓延，临床上口腔白色念珠菌感染也日趋常见。临床上虽有抗真菌药如氟康唑等使用，但耐药性越来越强，治疗上仍很困难。由涎腺合成并分泌至人唾液中一种富组多肽(Histatin)蛋白具有明显抗真菌功能，且对耐药株有效。白色念珠菌感染患者的唾液中富组多肽蛋白浓度通常是低下的。富组多肽蛋白由相应富组多肽基因调控，已知富组多肽基因家庭有9种，分别编号为Histatin1—9。O'Connell[4]将富组多肽基因3(His3)在复制缺陷腺病毒介导下成功在体内外涎腺上表达。体外实验中将人类富组多肽基因3(AdCMVH3)转入到人类肾上皮细胞(293)，人类颌下腺上皮细胞(HSG)，大鼠颌下腺上皮细胞(SMIE)，均有明显富组多肽蛋白分泌至培养基中，用其培养基进行杀菌实验表明在120分钟内将90%白色念珠真菌杀死，并且对耐药真菌和非耐药真菌都非常有效。大鼠体内实验用腺病毒介导富组多肽基因经导管感染颌下腺后，腺体唾液中富组多肽平均高达302ug/ml，而未感染的大鼠颌下腺唾液中测不到人富组多肽，表明经颌下腺富组蛋白基因转导腺体表达后，其合成蛋白多分泌至唾液，从而可用来治疗相关的口腔疾病。进一步的体内实验正在白色念珠菌感染的动物模型(兔、猴)进行，人类临床应用也在拟定中。
人胰岛素基因及生长激素基因投递至涎腺治疗相关的全身病
Kagami[5]用重组复制缺陷腺病毒介导人类抗胰蛋白酶基因(AdαAT)作为标记基因，经主导管注入大鼠颌下腺，然后测定唾液、血清及其它组织胰蛋白酶含量，在基因转导24-48小时后体内各组织胰蛋白酶含量达高峰。颌下腺腺体内最高，其次是唾液，血液中也明显升高，其它组织含量很低。该实验表明投递基因于涎腺局部，不仅腺体本身，唾液内基因调控蛋白明显增高，血液中亦增高，因此涎腺基因治疗其合成蛋白可投递到全身。, 百拇医药(王松灵)
水通道基因治疗口腔干燥
, 百拇医药
口腔干燥在临床上很常见，口干原因很多，主要原因包括生理性和病理性。生理性主要见于涎腺退行性变(良性肥大)，多见于中老年人；病理性主要包括头颈部放射治疗损伤涎腺及舍格伦综合征。目前临床上对口干症的治疗除疗效短暂的促唾剂毛果云香硷、舒雅乐及中药，尚无其它有效疗法。对哺乳类动物细胞膜水分泌的基础研究表明细胞膜水分泌由水通道蛋白控制(aquaporins)，已从哺乳类动物细胞中分离出5种水通道蛋白，编号为AQP1-5，分别由5个相应的水通道基因调控。其中AQP5 是从大鼠颌下腺细胞分离克隆出来，广泛存在于涎腺、泪腺、气管、肺等上皮细胞，在涎腺及泪腺AQP5主要集中在腺泡细胞的顶膜上。Delporte[3]用复制缺陷重组的腺病毒介导AQP5基因(AdCMVAQP5)投递到人类颌下腺上皮细胞(HSG)、人类肾上皮细胞(293)、大鼠颌下腺上皮细胞(SMIE)、猴肾上皮细胞(MDCK)、均有AQP5表达，并主要集中在顶膜上。通过猴肾上皮细胞(MDCK)的表达后测定细胞分泌液体流率(net fluid secretion rate),较对照组高出5～6倍。 头颈部肿瘤放射治疗不可避免损伤涎腺引起口腔干燥，正常放射剂量(50～60Gy)损伤腺泡细胞，而导管上皮大多能生存下来，水通道基因治疗的策略是打开生存下来导管上皮水通道来增加唾液分泌。用同样病毒介导AQP5基因经导管逆行注入头颈部放射20Gy大鼠颌下腺，放射损伤的颌下腺唾液分泌恢复到正常颌下腺水平，而放射损伤颌下腺对照组唾液分泌仅为正常的四分之一。首都医科大学口腔医学院涎腺疾病中心已建立小型猪腮腺放射损伤动物模型，正在利用此与人类涎腺相近的大型动物模型进行水通道基因治疗小型猪腮腺放射损伤研究。有关水通道基因治疗舍格伦综合征动物模型正在进行中，有关临床应用也在酝酿中。
, 百拇医药
富组多肽基因治疗口腔白色念珠菌感染
由于免疫抑制剂应用增加及艾滋病蔓延，临床上口腔白色念珠菌感染也日趋常见。临床上虽有抗真菌药如氟康唑等使用，但耐药性越来越强，治疗上仍很困难。由涎腺合成并分泌至人唾液中一种富组多肽(Histatin)蛋白具有明显抗真菌功能，且对耐药株有效。白色念珠菌感染患者的唾液中富组多肽蛋白浓度通常是低下的。富组多肽蛋白由相应富组多肽基因调控，已知富组多肽基因家庭有9种，分别编号为Histatin1—9。O'Connell[4]将富组多肽基因3(His3)在复制缺陷腺病毒介导下成功在体内外涎腺上表达。体外实验中将人类富组多肽基因3(AdCMVH3)转入到人类肾上皮细胞(293)，人类颌下腺上皮细胞(HSG)，大鼠颌下腺上皮细胞(SMIE)，均有明显富组多肽蛋白分泌至培养基中，用其培养基进行杀菌实验表明在120分钟内将90%白色念珠真菌杀死，并且对耐药真菌和非耐药真菌都非常有效。大鼠体内实验用腺病毒介导富组多肽基因经导管感染颌下腺后，腺体唾液中富组多肽平均高达302ug/ml，而未感染的大鼠颌下腺唾液中测不到人富组多肽，表明经颌下腺富组蛋白基因转导腺体表达后，其合成蛋白多分泌至唾液，从而可用来治疗相关的口腔疾病。进一步的体内实验正在白色念珠菌感染的动物模型(兔、猴)进行，人类临床应用也在拟定中。
人胰岛素基因及生长激素基因投递至涎腺治疗相关的全身病
Kagami[5]用重组复制缺陷腺病毒介导人类抗胰蛋白酶基因(AdαAT)作为标记基因，经主导管注入大鼠颌下腺，然后测定唾液、血清及其它组织胰蛋白酶含量，在基因转导24-48小时后体内各组织胰蛋白酶含量达高峰。颌下腺腺体内最高，其次是唾液，血液中也明显升高，其它组织含量很低。该实验表明投递基因于涎腺局部，不仅腺体本身，唾液内基因调控蛋白明显增高，血液中亦增高，因此涎腺基因治疗其合成蛋白可投递到全身。, 百拇医药(王松灵)