基因治疗有望成为攻克肿瘤的“利器”
基因治疗是一个充满希望的新研究方向，和干细胞治疗不同，它能从源头上治疗癌症等重大疾病。目前随着人类基因组的测序完成，更多更新的基因治疗方法将势必会不断出现。但由于它涉及人类基因——这个在人类历史长河中进化而来的自然“产品”，因此对于一种进入临床的疗法需要非常谨慎囟源?br> ——编者按
随着人类基因组计划的完成和细胞生物学技术的进步，基因治疗将在人类攻克肿瘤这一顽症的过程中占据重要地位，并将逐步成为一种常见手段。日前，在杭州举办的“中国细胞生物学会医学细胞生物学学术大会”上，肿瘤基因治疗成为会议关注的焦点。与会专家认为，近年来国内外对肿瘤基因治疗的基础和临床研究进展迅速，并已展示出广阔的前景，基因治疗有望成为攻克肿瘤的“利器”之一。
■基础研究有力支撑临床
“肿瘤是在各种环境因素的作用下，人体正常细胞内的前癌基因被激活和抑癌基因失活的多阶段演化而形成的。肿瘤基因治疗在临床上的运用水平直接取决于肿瘤基因基础性研究的深度与广度。”一直从事肿瘤基因基础研究的北京大学基础医学院教授周柔丽在会上强调了肿瘤基因治疗基础研究的重要性，并介绍了她领导的课题组的最新研究成果：由一个新的原癌基因LAPTM4B编码的两个功能相悖的蛋白质在肿瘤发生、发展中的作用。
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LAPTM4B是周柔丽教授领导的课题组首次发现、克隆和鉴定的新原癌基因。最新的研究显示，LAPTM4B可编码两种同型蛋白质：LAPTM4B-35和LAPTM4B-24。两者的差别在于后者缺少N端91个氨基酸序列。这两个同型分子在调控细胞存活、凋亡、增殖、迁移、侵袭等功能上具有相悖的作用。LAPTM4BmRNA及其编码的LAPTM4B-35蛋白在绝大多数人肝癌、肺癌等恶性肿瘤中明显超表达，表达水平与癌瘤组织的病理分级呈正相关，而与分化程度呈负相关。无论以质粒或病毒为载体将编码LAPTM4B-35和LAPTM4B-24的cDNA分别导入细胞均证明，LAPTM4B-35超表达可促进细胞抗凋亡和增殖失控、迁埔约扒窒芰υ銮浚⒖稍诼闶笊砩?00%生成血管极为丰富的癌瘤；而经RNAi质粒转染使LAPTM4B基因沉默，则恶性表型减弱。与LAPTM4B-35的作用相反，LAPTM4B-24则抑制细胞增殖、迁移和侵袭，并促进细胞凋亡。研究还证明，LAPTM4B-35蛋白过表达可以活化其他原癌基因，使其表达上调；而下调抑癌基因的表达。同时，该基因的过表达可以激活促进细胞存活、增殖、凋亡相关信号分子的组装平台。此项研究表明，LAPTM4B基因及其编码蛋白质对于肿瘤的发生、发展具有重要而广泛的作用，适于作为靶标来研发抗肿瘤药物。
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■基因芯片显威力
基因芯片在肿瘤诊断与治疗中的运用已成为近年来肿瘤基因治疗领域中的一个新亮点，它能大规模平行检测不同样品的基因表达差异，可同时研究同一组织或不同组织中成百上千个基因的表达水平，而且能可靠地定性和定量。浙江省肿瘤医院肿瘤研究所许沈华研究员指出，癌变是由多种致癌基因、抑癌基因参与，多阶段、多途径协同作用的结果。以胃癌为例，正常胃黏膜→癌前病变→胃癌各过程皆存在特征性的差异表达基因，只要找出这些基因并阐明这些基因表达水平的变化与胃癌发生、发展不同阶段的相互关系及其规律，建立这些基因变化规律的数据库，进一步研制出早期胃癌相关基因芯片，在临床中就有可能早期诊断胃癌。许沈华研究员在最新的研究中，采用寡核苷酸基因芯片技术分析高转移人卵巢癌细胞系HO-8910PM和母系HO-8910表达差异基因及其在染色体的定位和功能，以了解高、低转移人卵巢癌细胞系基因表达谱的差异，寻找与卵巢癌转移相关的基因。结果显示，高、低转移卵巢癌细胞株差异表达基因散在分布在各条染色体上，但以1、6、2、17、3、11号染色体差异表达基蚓佣唷4搜芯课徊教教?br>卵巢癌转移的分子机制奠定了基础。
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■药物及临床研究提速快
“近年来国内外对肿瘤新基因、新载体、新基因药物的研究不断提速，基因治疗肿瘤已经从理论走向临床。”深圳市威尔德基因工程有限公司病理学博士谢庆军在会议上介绍说，截至目前，在全世界260多家以基因治疗为核心业务的公司中，有128家在进行肿瘤的基因治疗研究和开发，全世界已经批准的基因治疗临床试验方案共有1145个，其中肿瘤基因治疗方案有762个，占66.6%。我国近年来也逐渐加大对这方面的研究和开发力度，我国自行研制生产了世界上第一个上市销售的肿瘤基因治疗药物-重组人p53腺病毒注射液。国内的研究人员对世界上基因治疗的最新技术，如高智商腺病毒载体技术等也有较深入的研究，并已开始在超级智能重组腺病毒载体系统的基础上研发超级智能基因药物。所谓超级智能基因药物，即上述系统能高效包装重组腺病毒颗粒，病毒产量极高，病毒载体携带的外源基因表达量为所有哺乳动物表达载体之最；外源基因在病毒生产过程中不表达，仅在感染其他靶细胞时表达，谓之“智能”。谢庆军博士领导的课题组正在开展的研究是采用高智商腺病毒载体系统，运用基因工程等方法，将野生型人p53基因装配到复制缺陷型高智商腺病毒中，构建超级智能基因药物，研究其对肺癌细胞的杀灭效果。野生型人p53基因是一个经典的肿瘤抑制基因，其调控的下游靶基因数以百计，提高其在肿瘤细胞中的表达量可增强该基因对肿瘤细胞的抑制和杀伤作用。研究初步结果提示，该超级智能基因药物在体外实验中对耐受中低水平表达的人p53腺病毒的人肺癌细胞有抑制和杀灭作用。
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■问题与希望同在
“虽然目前世界上肿瘤基因治疗是基因治疗研究的热点，但是基因治疗体系还存在许多基础性问题。”浙江大学细胞生物学研究所博士后学者张伶认为，肿瘤的发生涉及多基因改变，只针对个别基因进行基因治疗不可能彻底治愈肿瘤。另外，目前基因转移系统的效率尚不能达到肿瘤治疗的临床要求。因为肿瘤治疗与遗传病治疗的区别之一在于：要治愈肿瘤就要使每一个肿瘤细胞都受到基因治疗的作用，否则它就有复发的可能，当前基因转移技术显然不能达到这一要求。现在迫切的问题是要继续提高基因转移技术，在目前的肿瘤基因治疗中应用最多的载体是均无复制能力的病毒载体，上述载体滴度再高也无法满足转导全部肿瘤细胞的要求。在此情况下，具有复制能力的病毒载体能使基因在体内从一维形式的转导变为多维形式的转导，从而大大提高了基因转导的效率，且从理论上来讲有可能转导全部的肿瘤细胞，所以对具有复制能力的病毒载体的研究应是今后肿瘤基因治疗领域攻关的方向之一。在加强对载体开发和改造的同时，还应进一步加强对肿瘤发病机理的研究。机理明确，则目标确定，再应用高效的手段，才能获得满意的临床疗效，如临床上将重组人p53腺病毒注射液用于抑癌基因p53缺陷的肿瘤获得了较好的疗效等事实，就足以说明机理研究的重要性。另外，在研究肿瘤基因治疗本身的同时，还应发展基因治疗与化疗、中医药治疗及其他生物治疗相结合的综合治疗方案。
“人类基因组的作图与测序已经完成，人类基因组的研究已进入了功能基因组阶段。在这一阶段中，将会有大批的肿瘤相关基因和致癌基因被克隆并鉴定，从而在基因水平阐明肿瘤的发病机制；而且随着分子生物学技术的不断提高，肿瘤的分子基础将会被逐步阐明。这不仅将为肿瘤的基因治疗提供更多的治疗基因和有效的治疗策略，而且也将大大拓宽肿瘤基因治疗的临床应用前景。”浙江大学细胞生物学研究所教授李继承在谈到肿瘤基因治疗的未来发展时乐观地说，基因治疗变被动抗癌为主动抗癌，从某种意义上讲它将具有决定性的长期疗效，基因治疗有望成为临床上治疗肿瘤的常规疗法，并将可能成为攻克肿瘤的“利器”之一。
本报实习记者 王华锋, 百拇医药
随着人类基因组计划的完成和细胞生物学技术的进步，基因治疗将在人类攻克肿瘤这一顽症的过程中占据重要地位，并将逐步成为一种常见手段。日前，在杭州举办的“中国细胞生物学会医学细胞生物学学术大会”上，肿瘤基因治疗成为会议关注的焦点。与会专家认为，近年来国内外对肿瘤基因治疗的基础和临床研究进展迅速，并已展示出广阔的前景，基因治疗有望成为攻克肿瘤的“利器”之一。
■基础研究有力支撑临床
“肿瘤是在各种环境因素的作用下，人体正常细胞内的前癌基因被激活和抑癌基因失活的多阶段演化而形成的。肿瘤基因治疗在临床上的运用水平直接取决于肿瘤基因基础性研究的深度与广度。”一直从事肿瘤基因基础研究的北京大学基础医学院教授周柔丽在会上强调了肿瘤基因治疗基础研究的重要性，并介绍了她领导的课题组的最新研究成果：由一个新的原癌基因LAPTM4B编码的两个功能相悖的蛋白质在肿瘤发生、发展中的作用。
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LAPTM4B是周柔丽教授领导的课题组首次发现、克隆和鉴定的新原癌基因。最新的研究显示，LAPTM4B可编码两种同型蛋白质：LAPTM4B-35和LAPTM4B-24。两者的差别在于后者缺少N端91个氨基酸序列。这两个同型分子在调控细胞存活、凋亡、增殖、迁移、侵袭等功能上具有相悖的作用。LAPTM4BmRNA及其编码的LAPTM4B-35蛋白在绝大多数人肝癌、肺癌等恶性肿瘤中明显超表达，表达水平与癌瘤组织的病理分级呈正相关，而与分化程度呈负相关。无论以质粒或病毒为载体将编码LAPTM4B-35和LAPTM4B-24的cDNA分别导入细胞均证明，LAPTM4B-35超表达可促进细胞抗凋亡和增殖失控、迁埔约扒窒芰υ銮浚⒖稍诼闶笊砩?00%生成血管极为丰富的癌瘤；而经RNAi质粒转染使LAPTM4B基因沉默，则恶性表型减弱。与LAPTM4B-35的作用相反，LAPTM4B-24则抑制细胞增殖、迁移和侵袭，并促进细胞凋亡。研究还证明，LAPTM4B-35蛋白过表达可以活化其他原癌基因，使其表达上调；而下调抑癌基因的表达。同时，该基因的过表达可以激活促进细胞存活、增殖、凋亡相关信号分子的组装平台。此项研究表明，LAPTM4B基因及其编码蛋白质对于肿瘤的发生、发展具有重要而广泛的作用，适于作为靶标来研发抗肿瘤药物。
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■基因芯片显威力
基因芯片在肿瘤诊断与治疗中的运用已成为近年来肿瘤基因治疗领域中的一个新亮点，它能大规模平行检测不同样品的基因表达差异，可同时研究同一组织或不同组织中成百上千个基因的表达水平，而且能可靠地定性和定量。浙江省肿瘤医院肿瘤研究所许沈华研究员指出，癌变是由多种致癌基因、抑癌基因参与，多阶段、多途径协同作用的结果。以胃癌为例，正常胃黏膜→癌前病变→胃癌各过程皆存在特征性的差异表达基因，只要找出这些基因并阐明这些基因表达水平的变化与胃癌发生、发展不同阶段的相互关系及其规律，建立这些基因变化规律的数据库，进一步研制出早期胃癌相关基因芯片，在临床中就有可能早期诊断胃癌。许沈华研究员在最新的研究中，采用寡核苷酸基因芯片技术分析高转移人卵巢癌细胞系HO-8910PM和母系HO-8910表达差异基因及其在染色体的定位和功能，以了解高、低转移人卵巢癌细胞系基因表达谱的差异，寻找与卵巢癌转移相关的基因。结果显示，高、低转移卵巢癌细胞株差异表达基因散在分布在各条染色体上，但以1、6、2、17、3、11号染色体差异表达基蚓佣唷4搜芯课徊教教?br>卵巢癌转移的分子机制奠定了基础。
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■药物及临床研究提速快
“近年来国内外对肿瘤新基因、新载体、新基因药物的研究不断提速，基因治疗肿瘤已经从理论走向临床。”深圳市威尔德基因工程有限公司病理学博士谢庆军在会议上介绍说，截至目前，在全世界260多家以基因治疗为核心业务的公司中，有128家在进行肿瘤的基因治疗研究和开发，全世界已经批准的基因治疗临床试验方案共有1145个，其中肿瘤基因治疗方案有762个，占66.6%。我国近年来也逐渐加大对这方面的研究和开发力度，我国自行研制生产了世界上第一个上市销售的肿瘤基因治疗药物-重组人p53腺病毒注射液。国内的研究人员对世界上基因治疗的最新技术，如高智商腺病毒载体技术等也有较深入的研究，并已开始在超级智能重组腺病毒载体系统的基础上研发超级智能基因药物。所谓超级智能基因药物，即上述系统能高效包装重组腺病毒颗粒，病毒产量极高，病毒载体携带的外源基因表达量为所有哺乳动物表达载体之最；外源基因在病毒生产过程中不表达，仅在感染其他靶细胞时表达，谓之“智能”。谢庆军博士领导的课题组正在开展的研究是采用高智商腺病毒载体系统，运用基因工程等方法，将野生型人p53基因装配到复制缺陷型高智商腺病毒中，构建超级智能基因药物，研究其对肺癌细胞的杀灭效果。野生型人p53基因是一个经典的肿瘤抑制基因，其调控的下游靶基因数以百计，提高其在肿瘤细胞中的表达量可增强该基因对肿瘤细胞的抑制和杀伤作用。研究初步结果提示，该超级智能基因药物在体外实验中对耐受中低水平表达的人p53腺病毒的人肺癌细胞有抑制和杀灭作用。
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■问题与希望同在
“虽然目前世界上肿瘤基因治疗是基因治疗研究的热点，但是基因治疗体系还存在许多基础性问题。”浙江大学细胞生物学研究所博士后学者张伶认为，肿瘤的发生涉及多基因改变，只针对个别基因进行基因治疗不可能彻底治愈肿瘤。另外，目前基因转移系统的效率尚不能达到肿瘤治疗的临床要求。因为肿瘤治疗与遗传病治疗的区别之一在于：要治愈肿瘤就要使每一个肿瘤细胞都受到基因治疗的作用，否则它就有复发的可能，当前基因转移技术显然不能达到这一要求。现在迫切的问题是要继续提高基因转移技术，在目前的肿瘤基因治疗中应用最多的载体是均无复制能力的病毒载体，上述载体滴度再高也无法满足转导全部肿瘤细胞的要求。在此情况下，具有复制能力的病毒载体能使基因在体内从一维形式的转导变为多维形式的转导，从而大大提高了基因转导的效率，且从理论上来讲有可能转导全部的肿瘤细胞，所以对具有复制能力的病毒载体的研究应是今后肿瘤基因治疗领域攻关的方向之一。在加强对载体开发和改造的同时，还应进一步加强对肿瘤发病机理的研究。机理明确，则目标确定，再应用高效的手段，才能获得满意的临床疗效，如临床上将重组人p53腺病毒注射液用于抑癌基因p53缺陷的肿瘤获得了较好的疗效等事实，就足以说明机理研究的重要性。另外，在研究肿瘤基因治疗本身的同时，还应发展基因治疗与化疗、中医药治疗及其他生物治疗相结合的综合治疗方案。
“人类基因组的作图与测序已经完成，人类基因组的研究已进入了功能基因组阶段。在这一阶段中，将会有大批的肿瘤相关基因和致癌基因被克隆并鉴定，从而在基因水平阐明肿瘤的发病机制；而且随着分子生物学技术的不断提高，肿瘤的分子基础将会被逐步阐明。这不仅将为肿瘤的基因治疗提供更多的治疗基因和有效的治疗策略，而且也将大大拓宽肿瘤基因治疗的临床应用前景。”浙江大学细胞生物学研究所教授李继承在谈到肿瘤基因治疗的未来发展时乐观地说，基因治疗变被动抗癌为主动抗癌，从某种意义上讲它将具有决定性的长期疗效，基因治疗有望成为临床上治疗肿瘤的常规疗法，并将可能成为攻克肿瘤的“利器”之一。
本报实习记者 王华锋, 百拇医药