腺病毒载体综述
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腺病毒的一般特性>
腺病毒的形态是特征性的二十面体病毒壳体（Stewart et al., 1993）。其病毒壳体含有三种主要的蛋白：六邻体（II），五邻体基底（III）和纤突（IV），还有多种其他的辅助蛋白VI，VIII，IX，IIIa和Iva2（Fig. 1）。腺病毒基因组是一个线性的双链DNA，其5’端与一种末端蛋白（TP）共价结合（Rekosh et al., 1977），5’端上还具有末端反向重复序列（ITRs）。病毒DNA与核心蛋白VII和一个称为mu的小肽紧密结合（Anderson et al., 1989）。另一种蛋白V包被在DNA-蛋白复合物上，并且通过蛋白VI为DNA-蛋白复合物和病毒壳体间提供了结构上的联系（Matthews & Russell, 1995）。病毒含有一种病毒自身编码的蛋白酶（Weber, 1976; Webster et al., 1989），这种蛋白酶对于加工某些结构蛋白从而产生成熟的具有感染性的病毒是必需的。
腺病毒家族（Adenoviridae）的成员可感染种类相当广泛的有丝分裂后细胞，甚至包括来自高度分化的组织中的细胞，例如骨骼肌细胞，肺细胞，脑细胞和心脏细胞。因为腺病毒可将自身的基因组递送到细胞核中，并且高效率地复制，所以腺病毒成为表达和传递治疗基因的主要候选者。腺病毒的宿主范围很宽，目前可将之分为三个属，进一步可分为6个种（或称为亚属或亚群），编号从A到F。主要基于免疫学标准的人血清型的划分，已经由于历史原因而成为腺病毒分类的基础（Benkö et al., 1999; Lukashok & Horwitz, 1998; Mautner, 1989）。有些腺病毒在动物体内可致瘤，在体外能转化细胞，此处未列出相关文献。
腺病毒载体的应用
腺病毒载体可高效地传递和表达基因的能力（尤其是在体外），在过去的15年里已经得到充分地证实和记载。然而，体内的免疫反应限制了腺病毒载体的实际应用和发展。因此，在要求转基因持续表达以弥补缺损基因活性的病例中，非常关键的一点就是控制或抑制针对病毒载体和转基因的免疫反应。相反的，癌症治疗却可因活跃的免疫反应的诱导产生而增加疗效。随着人们对于生物分子和免疫因子在体内作用过程的理解逐渐加深，在过去的几年里，人们已经在构建更有效的载体方面取得了大跨步的发展，这里将会描述其中的一些方面。
癌症的基因治疗
在多个病例中，根据肿瘤的类型和分布，采用了多种技术来抑制和消除肿瘤细胞。大部分的载体是通过体外肿瘤模型而研制出来的，并且在适宜的动物模型上接受了检测，其中有些动物模型是通过肿瘤移植方法而建立的。现在，这些途径中有许多已经应用到了临床试验中。正在使用中的治疗方法可分为三类：（i）肿瘤抑制基因或肿瘤消除基因，（ii）可溶解肿瘤和增强药物敏感性的治疗，（iii）疫苗。
（i）肿瘤抑制/消除基因。由于突变而造成功能丧失的p53基因与许多种人类肿瘤的形成相关（Wills et al., 1994）。为了治疗这种缺陷并诱导肿瘤细胞的凋亡，已构建了多种携带野生型p53基因的载体。在开始的研究中，通过适当的肿瘤细胞系及尔后的动物模型系统，证明了这些途径对于退行发育的甲状腺癌（Blagosklonny et al., 1998）、人恶性神经胶质瘤（Cirielli et al., 1999; Li et al., 1999 a）和乳腺癌（Putzer et al., 1998）治疗的有效性。在有些病例中，载体与某种免疫调节基因如IL-2（Putzer et al., 1998）或与某种细胞毒性药物如阿霉素（Blagosklonny et al., 1998）结合使用，疗效更为显著。检测这些载体对于肺癌、头部癌，颈癌和肝癌的疗效的临床试验正在进行中。然而，这种治疗途径固有的问题之一是载体有效的靶向性，而经由肝动脉直接注射来治疗肝癌的方法已在一个小鼠模型上经过了试验（Anderson et al., 1998）。最新的研究引人注目地显示了ARF-mdm2-p53的交互作用在调节p53基因表达的过程中的重要性，而在多种肿瘤中发现的ARF和相关的转录因子如Twist（Maestro et al., 1999）的一系列突变（Eischen et al., 1999; Sanchez-Cespedes et al., 1999; Taniguchi et al., 1999）暗示了表达p53作用途径中的其他成分的载体可能也可以达到同样的疗效。其他诱导凋亡的途径也已得到探索，而这些途径涉及到对于细胞周期非常关键的细胞周期蛋白依赖性的激酶。实际上，其中一种激酶p16已经在多种人类肿瘤细胞系中显示出有缺损，而表达p21、p15和p16的载体也已在肿瘤模型系统中显示出有效治疗的希望（Tsao et al., 1999）。表达前凋亡蛋白如Fas配体和caspase-8的载体的使用却因载体生产方法存在困难而受到限制。但是，最近所构建的表达腺病毒E3 14.7K蛋白或表达痘病毒serpin基因Crm.A的互补细胞系已提供了良好的生产和探索这些病毒载体的特性的途径（Bruder et al., 2000）。另一种促进细胞凋亡的令人感兴趣的途径是核酶的使用，例如用抗H-ras的核酶治疗膀胱癌（Irie et al., 1999），用抗Bcl-2的核酶治疗前列腺癌（Dorai et al., 1999），以及用抗HER2的核酶治疗乳腺癌（Suzuki et al., 2000）。
腺病毒的形态是特征性的二十面体病毒壳体（Stewart et al., 1993）。其病毒壳体含有三种主要的蛋白：六邻体（II），五邻体基底（III）和纤突（IV），还有多种其他的辅助蛋白VI，VIII，IX，IIIa和Iva2（Fig. 1）。腺病毒基因组是一个线性的双链DNA，其5’端与一种末端蛋白（TP）共价结合（Rekosh et al., 1977），5’端上还具有末端反向重复序列（ITRs）。病毒DNA与核心蛋白VII和一个称为mu的小肽紧密结合（Anderson et al., 1989）。另一种蛋白V包被在DNA-蛋白复合物上，并且通过蛋白VI为DNA-蛋白复合物和病毒壳体间提供了结构上的联系（Matthews & Russell, 1995）。病毒含有一种病毒自身编码的蛋白酶（Weber, 1976; Webster et al., 1989），这种蛋白酶对于加工某些结构蛋白从而产生成熟的具有感染性的病毒是必需的。
腺病毒家族（Adenoviridae）的成员可感染种类相当广泛的有丝分裂后细胞，甚至包括来自高度分化的组织中的细胞，例如骨骼肌细胞，肺细胞，脑细胞和心脏细胞。因为腺病毒可将自身的基因组递送到细胞核中，并且高效率地复制，所以腺病毒成为表达和传递治疗基因的主要候选者。腺病毒的宿主范围很宽，目前可将之分为三个属，进一步可分为6个种（或称为亚属或亚群），编号从A到F。主要基于免疫学标准的人血清型的划分，已经由于历史原因而成为腺病毒分类的基础（Benkö et al., 1999; Lukashok & Horwitz, 1998; Mautner, 1989）。有些腺病毒在动物体内可致瘤，在体外能转化细胞，此处未列出相关文献。
腺病毒载体的应用
腺病毒载体可高效地传递和表达基因的能力（尤其是在体外），在过去的15年里已经得到充分地证实和记载。然而，体内的免疫反应限制了腺病毒载体的实际应用和发展。因此，在要求转基因持续表达以弥补缺损基因活性的病例中，非常关键的一点就是控制或抑制针对病毒载体和转基因的免疫反应。相反的，癌症治疗却可因活跃的免疫反应的诱导产生而增加疗效。随着人们对于生物分子和免疫因子在体内作用过程的理解逐渐加深，在过去的几年里，人们已经在构建更有效的载体方面取得了大跨步的发展，这里将会描述其中的一些方面。
癌症的基因治疗
在多个病例中，根据肿瘤的类型和分布，采用了多种技术来抑制和消除肿瘤细胞。大部分的载体是通过体外肿瘤模型而研制出来的，并且在适宜的动物模型上接受了检测，其中有些动物模型是通过肿瘤移植方法而建立的。现在，这些途径中有许多已经应用到了临床试验中。正在使用中的治疗方法可分为三类：（i）肿瘤抑制基因或肿瘤消除基因，（ii）可溶解肿瘤和增强药物敏感性的治疗，（iii）疫苗。
（i）肿瘤抑制/消除基因。由于突变而造成功能丧失的p53基因与许多种人类肿瘤的形成相关（Wills et al., 1994）。为了治疗这种缺陷并诱导肿瘤细胞的凋亡，已构建了多种携带野生型p53基因的载体。在开始的研究中，通过适当的肿瘤细胞系及尔后的动物模型系统，证明了这些途径对于退行发育的甲状腺癌（Blagosklonny et al., 1998）、人恶性神经胶质瘤（Cirielli et al., 1999; Li et al., 1999 a）和乳腺癌（Putzer et al., 1998）治疗的有效性。在有些病例中，载体与某种免疫调节基因如IL-2（Putzer et al., 1998）或与某种细胞毒性药物如阿霉素（Blagosklonny et al., 1998）结合使用，疗效更为显著。检测这些载体对于肺癌、头部癌，颈癌和肝癌的疗效的临床试验正在进行中。然而，这种治疗途径固有的问题之一是载体有效的靶向性，而经由肝动脉直接注射来治疗肝癌的方法已在一个小鼠模型上经过了试验（Anderson et al., 1998）。最新的研究引人注目地显示了ARF-mdm2-p53的交互作用在调节p53基因表达的过程中的重要性，而在多种肿瘤中发现的ARF和相关的转录因子如Twist（Maestro et al., 1999）的一系列突变（Eischen et al., 1999; Sanchez-Cespedes et al., 1999; Taniguchi et al., 1999）暗示了表达p53作用途径中的其他成分的载体可能也可以达到同样的疗效。其他诱导凋亡的途径也已得到探索，而这些途径涉及到对于细胞周期非常关键的细胞周期蛋白依赖性的激酶。实际上，其中一种激酶p16已经在多种人类肿瘤细胞系中显示出有缺损，而表达p21、p15和p16的载体也已在肿瘤模型系统中显示出有效治疗的希望（Tsao et al., 1999）。表达前凋亡蛋白如Fas配体和caspase-8的载体的使用却因载体生产方法存在困难而受到限制。但是，最近所构建的表达腺病毒E3 14.7K蛋白或表达痘病毒serpin基因Crm.A的互补细胞系已提供了良好的生产和探索这些病毒载体的特性的途径（Bruder et al., 2000）。另一种促进细胞凋亡的令人感兴趣的途径是核酶的使用，例如用抗H-ras的核酶治疗膀胱癌（Irie et al., 1999），用抗Bcl-2的核酶治疗前列腺癌（Dorai et al., 1999），以及用抗HER2的核酶治疗乳腺癌（Suzuki et al., 2000）。
