自殺基因

應用自殺基因常用來治療腫瘤和感染性疾病。例如將在肝癌細胞中可表達AF基因的調控區與水痘一帶狀瘡疹病毒中的胸苷激酶（VZV-TK）基因進行重組，構建逆轉錄病毒載體導入體內，TK基因只在肝癌細胞中表達，產生的TK可催化6-甲基嘌呤阿拉伯糖核苷磷酸化產生araAMP，進一步磷酸化形成細胞毒物質araATP，殺死肝癌細胞。

目前在基因治療中常用的自殺基因系統

一、常見的自殺基因系統有以下幾種：

(一) tk-GCV系統

病毒、細菌、真核細胞中都存在胸苷激酶（HSV-tk）。甘昔洛韋(GCV)是臨床上用於治療單純皰疹的藥物。GCV在胸苷激酶的作用下生成三磷酸GCV，能阻斷DNA合成產生細胞毒作用。

(二) CD-5-FC系統

胞嘧啶脫氨酶基因(CD)存在於許多細菌和真菌中，5-氟胞嘧啶(5-FC)在微生物體內被CD代謝 成5-氟尿嘧啶，後者有明顯的抗腫瘤活性。目前應用最廣泛的是大腸桿菌的CD基因。

除上述兩種自殺基因治療系統外，還有許多自殺基因前體藥物系統如gpt-6-TX系統、P450 2BI-CPA系統等。自殺基因的作用機理尚未完全闡明，但至少包括旁觀效應和誘導機體免疫反應。目前，自殺基因在對腫瘤(腦瘤、肝癌、卵巢癌等)、心血管病、同種異體骨髓移植以及AIDs病等諸多方面均有所發展。

自殺基因的基因治療有很多優點。由於它應用先轉染后治療的途徑，使整個基因治療變得相對容易控制。它還可以直接殺傷腫瘤細胞，具有可誘導免疫應答、可靶向作用等特點。但是，它也存在著許多不足之處。自殺基因誘導機體免疫反應的能力不夠強大，體內應用對腫瘤細胞的轉染效率比較低等，這些均制約著自殺基因的應用。

目前研究較多的自殺基因主要有單純皰疹病毒-胸腺嘧啶核苷激酶（HSV-tk）和大腸桿菌胞嘧 啶脫氨基酶。HSK-tk首先由Mcoiten等於1986年報告，腫瘤細胞基因修飾后表達HSV-tk。1990年報告應用逆轉錄病毒載體轉導HSK-tk基因治療腫瘤，並對隨後應用GCV敏感。

GCV是一種核苷酸類似物，它在tk作用下形成一磷酸丙氧鳥苷，然後再轉化為三磷酸丙氧鳥苷，作為鏈的終止劑，干擾細胞分裂時DNA的合成，最終導致細胞阻抑或死亡。

Culver等1992年報道，儘管只有一部分腫瘤細胞轉導HSK-tk，應用GCV后卻引起戲劇性的腫瘤抑制或萎縮，不但轉基因的腫瘤細胞被殺滅，而且周圍大量未轉染的細胞也被殺死。這種現象就稱為旁觀者效應。

由於哺乳動物細胞內不含有CD基因，轉導CD基因的細胞可將無毒性的5-FC轉化為對哺乳動物細胞有毒性的5-FU，從而導致細胞死亡。Huber等1991年報告，通過逆轉錄病毒載體轉導CD基因，結合應用5-FC)治療肝細胞癌，在該系統中引發旁觀者效應。Huber等報告4%的腫瘤細胞在轉導CD基因后即可產生明顯的抗腫瘤效應。

Caneo等報告自殺基因除引起大部分腫瘤細胞死亡消退外，殘餘腫瘤表現大量纖維化反應。平均癌細胞數量比對照組減少60%以上。有些腫瘤中癌細胞完全消失，並且在癌細胞壞死的腫瘤組織中發現有巨噬細胞和CD4+、CD8+淋巴細胞，表明局部有特異性主動免疫反應發生。

1. 徐振宇, 鞠佃文. 細胞因子基因與自殺基因聯合應用研究進展[J]. 國際腫瘤學雜誌, 1998(4):195-197.

2.郭善禹. 自殺基因治療腫瘤研究現狀與展望[J]. 國際腫瘤學雜誌, 1998(4):193-195.