癌的基因治疗概况与展望
作者：常志遂，石 兵，王笑民
单位：常志遂，石 兵(中国中医研究院广安门医院，北京 100053)；王笑民(北京中医医院，北京 100010)
关键词：
中国中医基础医学杂志990926 近20年来，尽管癌症的治疗有了显著的进展，但是许多肿瘤仍对现有的癌症治疗方法(化疗、放疗、手术及生物治疗)不敏感。
基因治疗是一种治疗癌症的新方法。简而言之，基因治疗是将某一个基因片段整合到人体细胞之中并使之获得表达。临床上首次基因治疗的尝试是在1990年，通过治疗使1例患有腺苷脱氨酶缺乏症的4岁女孩的免疫功能有了显著的改善且维持了6年之久。
现有的研究表明：某些化疗方案的毒性较大，患者在化疗的过程中往往生活质量下降，有的还因此而死亡；而肿瘤细胞也可通过复杂的基因及生化调变而最终对化学药物产生耐受，从而限制了化疗的疗效的进一步的提高。从理论上来说，基因治疗有可能使化学药物的选择性大大提高，从而大幅度减轻毒副反应，真正做到“高效低毒”。
, 百拇医药
近10年来，对细胞生长调控机理的研究取得了显著的进展。研究表明，生物信息从细胞外传递到细胞内的过程中，不同基因所调控的蛋白质起着不同的作用，细胞生长和调控的精细系统一旦发生了改变——无论是癌基因或抑癌基因的改变，均可导致肿瘤的发生。基因治疗的目的是使上述精细的调控系统恢复正常，从而有效地防治癌症。
1 基因转染的方法
为了使存在缺陷的靶基因得到纠正，需要应用基因转染的方法，通过对存在基因缺陷的瘤细胞基因组特异性DNA序列进行删除、扩增、替代等方法的处理，可以达到预定的治疗目的。基因转染的具体的途径有：
1.1 裸DNA直接注入骨骼肌细胞
1.2 病毒作为DNA的转染载体
1.3 高速微粒如金粒子的射入方法
, 百拇医药
1.4 脂质体——合成的脂肪小体的利用
1.5 化学方法——生物学技术的产品如基因工程病毒，是传递基因信息的重要途径。
2 病毒载体——广泛研究中的基因转染工具
目前，病毒载体被广泛应用于癌症的基因治疗，常用的病毒载体为腺病毒、腺病毒相关病毒、单纯疱疹病毒及瘤苗病毒。
2.1 腺病毒载体是继逆转录病毒载体后发展得较快的载体系统，已引起基因转导、基因治疗领域的普遍重视。
2.2 逆转录病毒载体是在基因标记和基因治疗上开发应用最早的一种系统，这种病毒有脂质双包膜，基因组是单链RNA，其载体主要适用于离体基因转导，能使转导基因整合入细胞基因组，造成长期的基因导入和表达。
2.3 腺病毒相关病毒载体是最近几年才发展起来的，其野生型病毒原性弱、感染力强，且能有选择整合入宿主细胞的基因组第19号染色体，但实际报道重组病毒载体产量低，并丧失原有的基因定位特性。
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2.4 单纯疱疹病毒载体有嗜神经组织特性，在神经系统，尤其是在脑组织基因治疗上有潜力。
2.5 瘤苗病毒属痘病毒科，已在实验室中用于基因表达载体，有发展为疫苗载体的潜力，这类病毒可以承载25 kb的外源性基因，但由于它是杀细胞性感染，因此，作为基因治疗载体进行广泛应用，尚待进一步研究。
3 癌的基因治疗思路
3.1 抑癌基因的导入
肿瘤抑制基因是存在于正常基因组中的一类基因，该基因的失活有可能导致肿瘤的发生和发展。体外培养的癌细胞一旦被引入野生型肿瘤抑制基因，瘤细胞的恶性生物学特性就有可能被逆转。正常的P53基因能抑制瘤细胞的增殖，在细胞周期中表现为多点抑制，它同时也能抑制DNA受损细胞的DNA的复制。实验证实，野生型P53基因转染到人癌细胞后，这些细胞的恶性生物学特性会得到逆转且其生长受到抑制。P53基因突变后，能使其它基因突变以及染色体的重组获得积累，这些异常的积累几乎与所有的单克隆起源的肿瘤的发生相关。
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病毒载体的生理特征的比较 比较项目
逆转录病毒
腺病毒相关病毒
腺病毒
单纯疱疹病毒
瘤苗病毒
基因组成
单链RNA
单链DNA
双链DNA
双链DNA
双链DNA
, http://www.100md.com 基因长度(kb)
10
5
36
152
186
载导容量(kb)
8
4.5
8
30
>30
载体滴度(U/ml)
, http://www.100md.com
107
108
1011
108
109
宿主细胞谱
窄
宽
宽
窄
窄
感染能力
, 百拇医药
中
强
很强
强
强
基因整合功能
有
有
无
无
无
基因转导
持续
持续
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短期
短期/潜伏
短期
毒性
遗传毒
遗传毒
细胞毒
细胞毒
细胞毒
免疫原性
弱
弱
中等
, http://www.100md.com 强
强
临床试验
有
有
有
无
无
实验研究表明：异常的P53基因获得修复后，肿瘤细胞的生长就有可能获得抑制。如裸鼠实验中，以逆转录病毒作为媒体携带野生型P53基因转染到人癌细胞中，能使癌细胞恶性的生物学行为得到控制。另外，修复突变的P53基因对PDD化疗起协同作用。P53腺病毒能在低剂量(每细胞10单位病毒)感染时，有效抑制有P53基因缺陷的肺癌细胞生长，与对照组比较，生长率降低70%～80%。在高剂量(每细胞100单位病毒)感染时，P53腺病毒能杀灭各种肺癌细胞，包括带野生型P53基因的细胞株；肺癌细胞中常存在p16INK4a抑癌基因的异常，以腺病毒为载体的野生型p16INK4a基因被导入存在该种基因异常的肺癌细胞系后，瘤细胞的生长便能得到抑制。
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3.2 反义寡脱氧核苷酸治疗：阴断肿瘤基因的表达
反义寡脱氧核苷酸(反义RNA)是一类合成的短链核苷酸序列，对特异的DNA或RNA序列起互补的作用，他们能相对容易地进入瘤细胞且抑制癌基因的表达，该种抑制作用有可能使得患者的临床症状获得控制，通过这些寡核苷酸与靶细胞的结合，单基因的转译可被选择性地抑制或者靶细胞的mRNA的Rnase被降解，从而达到抑制癌基因的目的。反义RNA治疗肿瘤的设想集中在以下几个方面：
封闭癌基因：目前已经发现反义RNA对Kras、c-src、c-myb、fos、neu、c-myc等癌基因有不同程度的抑制作用。
癌基因的易位重排也是反义RNA治疗的理想目标。例如90%慢性粒细胞白血病细胞中都存在bcr-abl融合基因，该融合基因的连接处是反义封闭的最佳位置。
抑制肿瘤细胞的耐药基因，提高化疗的疗效。
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但是，与治疗相矛盾的是，以反义寡核苷酸为中介的治疗方法有可能增加瘤细胞的浸润能力。
3.3 基因免疫治疗及肿瘤疫苗
业已证明，大剂量免疫治疗疗效低且毒性大。研究发现，在细胞的特殊位置导入小剂量的细胞因子所产生的抗肿瘤疗效优于全身大剂量的生物治疗。
3.3.1 将细胞因子的基因导入到在体外培养的肿瘤浸润细胞(这一亚型的T细胞是防止肿瘤发展、消灭瘤细胞关键的免疫活性细胞)中
一旦这些细胞中被引入了与产生IL-2及肿瘤坏死因子有关的基因以后，其杀伤肿瘤的功能就会有很大的提高。近来的研究发现，肿瘤局部注射载有γ-干扰素逆转录病毒及载有IL-1、IL-2基因的腺病毒后，在病灶周围的抗肿瘤免疫反应得到增强的同时，肿瘤的生长也得到抑制。
3.3.2 肿瘤疫苗
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诱导癌细胞对某些细胞因子的表达从而增强其抗原性，使T细胞更容易识别、杀伤这些靶细胞。在体外将细胞因子基因导入瘤细胞并用放疗将其灭活后重新输入人体，这些重新输入的瘤细胞就有分泌促进细胞毒性T细胞扩增、识别瘤细胞功能的蛋白质，使得细胞毒性T细胞的抗肿瘤免疫反应获得增强。
一段时间以来，人们普遍认识到：细胞毒性T细胞及T辅助细胞功能的发挥分别依靠与I型MHC(组织相容性复合体)及Ⅱ型MHC分子相关的抗原。MHC的异常表达是大多数肿瘤细胞的特征。在瘤细胞中，I型MHC经常丢失而Ⅱ型MHC却常有过度的表达。B7分子家族及CD28/CTLA-4等共刺激分子在共刺激信号传递过程中起重要的作用，而肿瘤细胞表面不表达B7分子或虽有表达但不能引起有效的抗肿瘤免疫应答，此时应用基因转染的方法将表达B7分子的基因导入瘤细胞中，便有可能增强肿瘤的免疫原性，获得良好的免疫治疗效果。有研究发现，将B7-1基因转入小鼠浆细胞瘤J558中能显著降低其在具免疫力小鼠中的致瘤性，将B7-2基因转入MC结肠癌细胞中能增强其免疫原性。以多核苷酸疫苗(与传统的多肽、瘤细胞及瘤细胞溶解产物不同)传递、表达肿瘤抑制基因时，将获得良好的疗效，这一过程可能与激活I型MHC导致细胞毒性T细胞增殖、激活有关。这一疗法也可能是一种打破宿主免疫耐受状态从而触发肿瘤特异性免疫反应的有效途径。
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3.3.3 肿瘤特异性抗原的利用
有人试图通过病毒感染而使瘤细胞获得新的抗原，CEA是一肿瘤胚胎抗原，该抗原与乳腺癌及胃肠肿瘤相关。目前，该抗原被用作过继性免疫治疗。由于瘤细胞产生比正常细胞多得多的CEA，因而有人将CEA作为免疫治疗的靶点进行研究。研究发现，接种DNA质粒能复制一类蛋白质，而这些蛋白质又可诱导体内的T细胞对其进行攻击，这一发现提供了免疫接种的一个新途径。最新的研究发现，肌细胞内注射一种合成的能表达人类CEA(癌胚抗原)的cDNA的DNA质粒后，可刺激小鼠产生一种针对抗原的体液免疫反应。上述研究同时，证实这种免疫接种疗法可保护宿主免受能表达CEA的结直肠癌细胞的攻击。其他诸如流感病毒A的核蛋白基因、HIV-1被膜基因、人类乳头状瘤病毒基因E6、E7及L1等疫苗研究均有令人鼓舞的动物实验结果。
3.3.4 其他
瘤细胞溶解产物、病毒感染的瘤细胞溶解产物、培养细胞表面可溶性抗原产物的注射疗法，均可作为癌症免疫治疗的途径。
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4 基因介导的前药激活疗法
缺乏特异性是化疗的最大缺陷，如果一些能表达药物激活酶的基因被特异性地导入癌症病人的癌细胞中，然后应用合适的前药(无活性的药物)应用于临床治疗，这些药物就在肿瘤细胞部位被特异性的激活。许多基因(乳腺癌的erbB2基因、结直肠癌的CEA基因、黑色素瘤中的酪氨酸酶以及前列腺癌中的前列腺特异性抗原)在肿瘤中有较为普遍的表达，这些基因的启动子已被分离且与能表达药物激活酶的DNA序列相结合。
基因的前药激活疗法(GPAT)利用不同细胞表达的基因差异以增加抗肿瘤治疗的特异性细胞杀灭作用。目前所采用的方法是在一种无复制功能的病毒媒体中导入一个能表达特异性酶的基因，该基因能将一种对人体无毒的药物变成一个细胞毒性药物，如胞嘧啶脱氨酶能将无毒的5-氟胞嘧啶(5-FC)转变为有细胞毒性的5-氟脲嘧啶(5-FU)，疱疹复合病毒胸苷激酶能使ganciclovir转变成磷酸ganciclovir，磷酸ganciclovir紧接着被转变为有细胞毒性的三磷酸ganciclovir。
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由此可见，一旦肿瘤细胞被感染了带有上述基因的病毒以后，瘤细胞就有能力产生特异的酶而使存在于瘤细胞周围的前药激活，从而产生特异性的细胞毒性作用。研究发现，乳腺癌或大肠癌细胞中被导入能表达胞嘧啶脱氨酶的基因后，随着5-FC向5-FU的转变，抗肿瘤的治疗效果就十分明显。令人感兴趣的是，即使仅有2%的瘤细胞含有能表达胞嘧啶脱氨酸的基因，5-FC的抗肿瘤的疗效也十分明显，这是一种重要的病毒传递基因的抗肿瘤特征，称为“旁观效应”。另有一些GPAT成功的例子，如肠胃及胰腺肿瘤应用CEA启动子、肝细胞癌应用甲胎蛋白启动子等。
5 展望
现有的有关基因疗法治疗癌症的研究成果显示了一种全新的高效低毒的抗肿瘤疗法的可喜前景，尽管目前癌的基因疗法的研究大多还停留在实验研究阶段，相信在不久的将来，该疗法将成为一种治疗癌症的重要手段被广泛应用于临床实践。
基因的免疫治疗以及基因的前药治疗很可能成为具有对肿瘤治疗产生重大影响的医学手段，研究的重点是将基因疗法以辅助治疗的方式开展对微小转移灶的治疗，从而解决令人棘手的癌转移及复发的难题，大大提高癌症的远期疗效。
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就目前的基因疗法来说，其主要的缺陷是：基因转染方法的效率偏低导致基因治疗的疗效不足。病毒媒体的更新以及新一代的由病毒与合成物相结合的基因转染媒体的研制是提高基因疗法效能的关键。在今后较长的一段时期内，人工合成的染色体将有可能负载所有的对细胞生长起调控作用的基因，从而彻底解决癌症。
参考文献
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(收稿日期 1999—04—28 修回日期 1999—05—21), 百拇医药
单位：常志遂，石 兵(中国中医研究院广安门医院，北京 100053)；王笑民(北京中医医院，北京 100010)
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中国中医基础医学杂志990926 近20年来，尽管癌症的治疗有了显著的进展，但是许多肿瘤仍对现有的癌症治疗方法(化疗、放疗、手术及生物治疗)不敏感。
基因治疗是一种治疗癌症的新方法。简而言之，基因治疗是将某一个基因片段整合到人体细胞之中并使之获得表达。临床上首次基因治疗的尝试是在1990年，通过治疗使1例患有腺苷脱氨酶缺乏症的4岁女孩的免疫功能有了显著的改善且维持了6年之久。
现有的研究表明：某些化疗方案的毒性较大，患者在化疗的过程中往往生活质量下降，有的还因此而死亡；而肿瘤细胞也可通过复杂的基因及生化调变而最终对化学药物产生耐受，从而限制了化疗的疗效的进一步的提高。从理论上来说，基因治疗有可能使化学药物的选择性大大提高，从而大幅度减轻毒副反应，真正做到“高效低毒”。
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近10年来，对细胞生长调控机理的研究取得了显著的进展。研究表明，生物信息从细胞外传递到细胞内的过程中，不同基因所调控的蛋白质起着不同的作用，细胞生长和调控的精细系统一旦发生了改变——无论是癌基因或抑癌基因的改变，均可导致肿瘤的发生。基因治疗的目的是使上述精细的调控系统恢复正常，从而有效地防治癌症。
1 基因转染的方法
为了使存在缺陷的靶基因得到纠正，需要应用基因转染的方法，通过对存在基因缺陷的瘤细胞基因组特异性DNA序列进行删除、扩增、替代等方法的处理，可以达到预定的治疗目的。基因转染的具体的途径有：
1.1 裸DNA直接注入骨骼肌细胞
1.2 病毒作为DNA的转染载体
1.3 高速微粒如金粒子的射入方法
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1.4 脂质体——合成的脂肪小体的利用
1.5 化学方法——生物学技术的产品如基因工程病毒，是传递基因信息的重要途径。
2 病毒载体——广泛研究中的基因转染工具
目前，病毒载体被广泛应用于癌症的基因治疗，常用的病毒载体为腺病毒、腺病毒相关病毒、单纯疱疹病毒及瘤苗病毒。
2.1 腺病毒载体是继逆转录病毒载体后发展得较快的载体系统，已引起基因转导、基因治疗领域的普遍重视。
2.2 逆转录病毒载体是在基因标记和基因治疗上开发应用最早的一种系统，这种病毒有脂质双包膜，基因组是单链RNA，其载体主要适用于离体基因转导，能使转导基因整合入细胞基因组，造成长期的基因导入和表达。
2.3 腺病毒相关病毒载体是最近几年才发展起来的，其野生型病毒原性弱、感染力强，且能有选择整合入宿主细胞的基因组第19号染色体，但实际报道重组病毒载体产量低，并丧失原有的基因定位特性。
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2.4 单纯疱疹病毒载体有嗜神经组织特性，在神经系统，尤其是在脑组织基因治疗上有潜力。
2.5 瘤苗病毒属痘病毒科，已在实验室中用于基因表达载体，有发展为疫苗载体的潜力，这类病毒可以承载25 kb的外源性基因，但由于它是杀细胞性感染，因此，作为基因治疗载体进行广泛应用，尚待进一步研究。
3 癌的基因治疗思路
3.1 抑癌基因的导入
肿瘤抑制基因是存在于正常基因组中的一类基因，该基因的失活有可能导致肿瘤的发生和发展。体外培养的癌细胞一旦被引入野生型肿瘤抑制基因，瘤细胞的恶性生物学特性就有可能被逆转。正常的P53基因能抑制瘤细胞的增殖，在细胞周期中表现为多点抑制，它同时也能抑制DNA受损细胞的DNA的复制。实验证实，野生型P53基因转染到人癌细胞后，这些细胞的恶性生物学特性会得到逆转且其生长受到抑制。P53基因突变后，能使其它基因突变以及染色体的重组获得积累，这些异常的积累几乎与所有的单克隆起源的肿瘤的发生相关。
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病毒载体的生理特征的比较 比较项目
逆转录病毒
腺病毒相关病毒
腺病毒
单纯疱疹病毒
瘤苗病毒
基因组成
单链RNA
单链DNA
双链DNA
双链DNA
双链DNA
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10
5
36
152
186
载导容量(kb)
8
4.5
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载体滴度(U/ml)
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107
108
1011
108
109
宿主细胞谱
窄
宽
宽
窄
窄
感染能力
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中
强
很强
强
强
基因整合功能
有
有
无
无
无
基因转导
持续
持续
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短期
短期/潜伏
短期
毒性
遗传毒
遗传毒
细胞毒
细胞毒
细胞毒
免疫原性
弱
弱
中等
, http://www.100md.com 强
强
临床试验
有
有
有
无
无
实验研究表明：异常的P53基因获得修复后，肿瘤细胞的生长就有可能获得抑制。如裸鼠实验中，以逆转录病毒作为媒体携带野生型P53基因转染到人癌细胞中，能使癌细胞恶性的生物学行为得到控制。另外，修复突变的P53基因对PDD化疗起协同作用。P53腺病毒能在低剂量(每细胞10单位病毒)感染时，有效抑制有P53基因缺陷的肺癌细胞生长，与对照组比较，生长率降低70%～80%。在高剂量(每细胞100单位病毒)感染时，P53腺病毒能杀灭各种肺癌细胞，包括带野生型P53基因的细胞株；肺癌细胞中常存在p16INK4a抑癌基因的异常，以腺病毒为载体的野生型p16INK4a基因被导入存在该种基因异常的肺癌细胞系后，瘤细胞的生长便能得到抑制。
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3.2 反义寡脱氧核苷酸治疗：阴断肿瘤基因的表达
反义寡脱氧核苷酸(反义RNA)是一类合成的短链核苷酸序列，对特异的DNA或RNA序列起互补的作用，他们能相对容易地进入瘤细胞且抑制癌基因的表达，该种抑制作用有可能使得患者的临床症状获得控制，通过这些寡核苷酸与靶细胞的结合，单基因的转译可被选择性地抑制或者靶细胞的mRNA的Rnase被降解，从而达到抑制癌基因的目的。反义RNA治疗肿瘤的设想集中在以下几个方面：
封闭癌基因：目前已经发现反义RNA对Kras、c-src、c-myb、fos、neu、c-myc等癌基因有不同程度的抑制作用。
癌基因的易位重排也是反义RNA治疗的理想目标。例如90%慢性粒细胞白血病细胞中都存在bcr-abl融合基因，该融合基因的连接处是反义封闭的最佳位置。
抑制肿瘤细胞的耐药基因，提高化疗的疗效。
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但是，与治疗相矛盾的是，以反义寡核苷酸为中介的治疗方法有可能增加瘤细胞的浸润能力。
3.3 基因免疫治疗及肿瘤疫苗
业已证明，大剂量免疫治疗疗效低且毒性大。研究发现，在细胞的特殊位置导入小剂量的细胞因子所产生的抗肿瘤疗效优于全身大剂量的生物治疗。
3.3.1 将细胞因子的基因导入到在体外培养的肿瘤浸润细胞(这一亚型的T细胞是防止肿瘤发展、消灭瘤细胞关键的免疫活性细胞)中
一旦这些细胞中被引入了与产生IL-2及肿瘤坏死因子有关的基因以后，其杀伤肿瘤的功能就会有很大的提高。近来的研究发现，肿瘤局部注射载有γ-干扰素逆转录病毒及载有IL-1、IL-2基因的腺病毒后，在病灶周围的抗肿瘤免疫反应得到增强的同时，肿瘤的生长也得到抑制。
3.3.2 肿瘤疫苗
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诱导癌细胞对某些细胞因子的表达从而增强其抗原性，使T细胞更容易识别、杀伤这些靶细胞。在体外将细胞因子基因导入瘤细胞并用放疗将其灭活后重新输入人体，这些重新输入的瘤细胞就有分泌促进细胞毒性T细胞扩增、识别瘤细胞功能的蛋白质，使得细胞毒性T细胞的抗肿瘤免疫反应获得增强。
一段时间以来，人们普遍认识到：细胞毒性T细胞及T辅助细胞功能的发挥分别依靠与I型MHC(组织相容性复合体)及Ⅱ型MHC分子相关的抗原。MHC的异常表达是大多数肿瘤细胞的特征。在瘤细胞中，I型MHC经常丢失而Ⅱ型MHC却常有过度的表达。B7分子家族及CD28/CTLA-4等共刺激分子在共刺激信号传递过程中起重要的作用，而肿瘤细胞表面不表达B7分子或虽有表达但不能引起有效的抗肿瘤免疫应答，此时应用基因转染的方法将表达B7分子的基因导入瘤细胞中，便有可能增强肿瘤的免疫原性，获得良好的免疫治疗效果。有研究发现，将B7-1基因转入小鼠浆细胞瘤J558中能显著降低其在具免疫力小鼠中的致瘤性，将B7-2基因转入MC结肠癌细胞中能增强其免疫原性。以多核苷酸疫苗(与传统的多肽、瘤细胞及瘤细胞溶解产物不同)传递、表达肿瘤抑制基因时，将获得良好的疗效，这一过程可能与激活I型MHC导致细胞毒性T细胞增殖、激活有关。这一疗法也可能是一种打破宿主免疫耐受状态从而触发肿瘤特异性免疫反应的有效途径。
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3.3.3 肿瘤特异性抗原的利用
有人试图通过病毒感染而使瘤细胞获得新的抗原，CEA是一肿瘤胚胎抗原，该抗原与乳腺癌及胃肠肿瘤相关。目前，该抗原被用作过继性免疫治疗。由于瘤细胞产生比正常细胞多得多的CEA，因而有人将CEA作为免疫治疗的靶点进行研究。研究发现，接种DNA质粒能复制一类蛋白质，而这些蛋白质又可诱导体内的T细胞对其进行攻击，这一发现提供了免疫接种的一个新途径。最新的研究发现，肌细胞内注射一种合成的能表达人类CEA(癌胚抗原)的cDNA的DNA质粒后，可刺激小鼠产生一种针对抗原的体液免疫反应。上述研究同时，证实这种免疫接种疗法可保护宿主免受能表达CEA的结直肠癌细胞的攻击。其他诸如流感病毒A的核蛋白基因、HIV-1被膜基因、人类乳头状瘤病毒基因E6、E7及L1等疫苗研究均有令人鼓舞的动物实验结果。
3.3.4 其他
瘤细胞溶解产物、病毒感染的瘤细胞溶解产物、培养细胞表面可溶性抗原产物的注射疗法，均可作为癌症免疫治疗的途径。
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4 基因介导的前药激活疗法
缺乏特异性是化疗的最大缺陷，如果一些能表达药物激活酶的基因被特异性地导入癌症病人的癌细胞中，然后应用合适的前药(无活性的药物)应用于临床治疗，这些药物就在肿瘤细胞部位被特异性的激活。许多基因(乳腺癌的erbB2基因、结直肠癌的CEA基因、黑色素瘤中的酪氨酸酶以及前列腺癌中的前列腺特异性抗原)在肿瘤中有较为普遍的表达，这些基因的启动子已被分离且与能表达药物激活酶的DNA序列相结合。
基因的前药激活疗法(GPAT)利用不同细胞表达的基因差异以增加抗肿瘤治疗的特异性细胞杀灭作用。目前所采用的方法是在一种无复制功能的病毒媒体中导入一个能表达特异性酶的基因，该基因能将一种对人体无毒的药物变成一个细胞毒性药物，如胞嘧啶脱氨酶能将无毒的5-氟胞嘧啶(5-FC)转变为有细胞毒性的5-氟脲嘧啶(5-FU)，疱疹复合病毒胸苷激酶能使ganciclovir转变成磷酸ganciclovir，磷酸ganciclovir紧接着被转变为有细胞毒性的三磷酸ganciclovir。
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由此可见，一旦肿瘤细胞被感染了带有上述基因的病毒以后，瘤细胞就有能力产生特异的酶而使存在于瘤细胞周围的前药激活，从而产生特异性的细胞毒性作用。研究发现，乳腺癌或大肠癌细胞中被导入能表达胞嘧啶脱氨酶的基因后，随着5-FC向5-FU的转变，抗肿瘤的治疗效果就十分明显。令人感兴趣的是，即使仅有2%的瘤细胞含有能表达胞嘧啶脱氨酸的基因，5-FC的抗肿瘤的疗效也十分明显，这是一种重要的病毒传递基因的抗肿瘤特征，称为“旁观效应”。另有一些GPAT成功的例子，如肠胃及胰腺肿瘤应用CEA启动子、肝细胞癌应用甲胎蛋白启动子等。
5 展望
现有的有关基因疗法治疗癌症的研究成果显示了一种全新的高效低毒的抗肿瘤疗法的可喜前景，尽管目前癌的基因疗法的研究大多还停留在实验研究阶段，相信在不久的将来，该疗法将成为一种治疗癌症的重要手段被广泛应用于临床实践。
基因的免疫治疗以及基因的前药治疗很可能成为具有对肿瘤治疗产生重大影响的医学手段，研究的重点是将基因疗法以辅助治疗的方式开展对微小转移灶的治疗，从而解决令人棘手的癌转移及复发的难题，大大提高癌症的远期疗效。
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就目前的基因疗法来说，其主要的缺陷是：基因转染方法的效率偏低导致基因治疗的疗效不足。病毒媒体的更新以及新一代的由病毒与合成物相结合的基因转染媒体的研制是提高基因疗法效能的关键。在今后较长的一段时期内，人工合成的染色体将有可能负载所有的对细胞生长起调控作用的基因，从而彻底解决癌症。
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(收稿日期 1999—04—28 修回日期 1999—05—21), 百拇医药