选择性转移治疗基因至靶细胞

选择性转移治疗基因至靶细胞

 

    通过修饰或改造基因传递载体，赋予载体与靶组织或靶器官选择性结合的能力，从而达到将治疗基因选择性转移到靶组织或靶器官的目的。如前所述，反转录病毒载体在感染靶细胞时，需要其外壳蛋白(Env)与细胞表面的受体相互识别，因此可以通过修饰env基因或Env蛋白来改变其感染能力或嗜性。例如采用能识别肿瘤细胞表面受体的配体或针对肿瘤特异性抗原的抗体基因取代env基因部分序列，使病毒表达能特异性识别肿瘤细胞的外壳蛋白，然后将病毒选择性带人靶组织或靶细胞，从而将目的基因靶向性地导入肿瘤细胞。Khare等将抗人癌胚抗原(CEA)单链抗体编码基因与env基因重组，使反转录病毒将“自杀基因”――一氧化氮合成酶(NOS)靶向导人CEA阳性的肿瘤细胞，并通过过度合成NOS杀死肿瘤细胞。

 

靶向转移目的基因策略的工作原理

 

    另一个例子是腺病毒。腺病毒载体在感染靶细胞时，首先依靠通过病毒衣壳(capsid)上的纤维蛋白(nber)头部的knob结构域识别并结合靶细胞表面的“柯萨奇病毒和腺病毒受体”(CAR)，然后通过衣壳的五邻体蛋白(pentom)与靶细胞表面的整合蛋白家族分子相互作用，内化进入细胞。因此，CAR对于腺病毒的感染至关重要。但是，这种感染缺乏特异性，而且CAR在许多肿瘤细胞表面并不表达或仅低水平表达，导致腺病毒不能感染这些细胞。因此，为了提高腺病毒对肿瘤细胞感染的效率和靶向性，必须建立CAR非依赖的特异感染途径。一种方法是构建一类双特异性的腺病毒导向分子，这种分子的一端为抗腺病毒纤维蛋白(如knob结构域)，或五邻体蛋白的抗体，也可以是CAR的胞外区；另一端则是可以与肿瘤细胞表面受体结合的配体，或者是抗肿瘤特异性抗原的抗体。这种双特异性分子可以在腺病毒和肿瘤细胞间建立一种连接，以提高腺病毒感染的特异性。例如，将抗腺病毒纤维蛋白抗体与抗上皮细胞黏附分子(EpCAM)抗体融合，构成双特异性抗体，由于EpCAM是一种特异表达于腺癌细胞表面的肿瘤抗原，这种双特异性抗体高效地介导腺病毒载体感染原发的和转移至肝脏的结肠癌细胞，而不感染正常肝细胞。

 

    实现腺病毒靶向感染的另一种方法是将腺病毒的衣壳蛋白进行修饰，在纤维蛋白的C端或knob结构域的HI环处融合一段能结合肿瘤细胞的肽段。在非病毒载体介导的基因治疗中，为了实现基因靶向转移，可以构建一种可溶性分子复合物载体系统，它包含两个功能区：DNA结合区，常用L―多聚赖氨酸、脂质体等，它们通过静电方式结合DNA或将DNA包裹；配体或抗体区，它们通过识别肿瘤细胞表面受体或抗原，选择性地内化进入肿瘤细胞。Uherek等将酵母转录因子Gal4的DNA结合结构域与白喉毒素转膜结构域、抗ErbB2抗体片段依次连接，构建了一种新的融合蛋白载体，它可与质粒形成复合物，用L―多聚赖氨酸处理后，可特异性地将外源基因导人ErbB2阳性的肿瘤细胞中。

---