1、肺癌的基因治疗肺癌的基因治疗白春学白春学 张张 新新复旦大学呼吸病研究所 中山医院肺部肿瘤综合诊疗中心 复旦呼研所复旦呼研所肺癌的基因治疗1基因治疗的定义基因治疗的定义 依靠依靠遗传物质遗传物质即基因即基因（无论是人本身或外源的）（无论是人本身或外源的）来治疗疾病来治疗疾病,包括纠正人自包括纠正人自身基因的结构或功能身基因的结构或功能 上的上的错乱，阻止病变的进展错乱，阻止病变的进展,杀杀灭病变的细胞，或抑制外源灭病变的细胞，或抑制外源病源体遗传物质的复制，从病源体遗传物质的复制，从而达到而达到 治病目的。治病目的。肺癌的基因治疗2肺癌分子发病机制肺癌分子发病机制通常观察到的遗传变化通常观察到
2、的遗传变化烟草烟草致癌物致癌物对外界信号的异常反应对外界信号的异常反应丢失细胞周期控制丢失细胞周期控制丢失凋亡途径丢失凋亡途径丢失抑制转移能力丢失抑制转移能力血管生成血管生成永生化永生化自分泌生长环自分泌生长环非典型肺泡增生非典型肺泡增生前恶变腺瘤前恶变腺瘤肺癌肺癌原位癌原位癌发育不良发育不良支气管支气管花生花生正常上皮正常上皮肺癌的基因治疗3基因治疗的要素基因治疗的要素确定目的基因确定目的基因选用基因载体选用基因载体目的基因在受体细目的基因在受体细胞中表达胞中表达 肺癌的基因治疗4恶性肿瘤基因治疗靶基因恶性肿瘤基因治疗靶基因（目的基因）的选择（目的基因）的选择（一）抑制癌细胞生长（一）抑制癌
3、细胞生长1.抑癌基因抑癌基因 (1)p53 (2).p RB (3).p15,p16,p21 肺癌的基因治疗5恶性肿瘤基因治疗靶基因恶性肿瘤基因治疗靶基因（目的基因）的选择（目的基因）的选择2.癌基因癌基因反义基因、反义基因、RNAi (1).N-ras Ki-ras (2).IGFI R,IGFII R (3).c-myc 肺癌的基因治疗6恶性肿瘤基因治疗靶基因恶性肿瘤基因治疗靶基因（目的基因）的选择（目的基因）的选择（二）（二）自杀基因自杀基因肺癌的基因治疗7恶性肿瘤基因治疗靶基因恶性肿瘤基因治疗靶基因（目的基因）的选择（目的基因）的选择（二）增强免疫反应：（二）增强免疫反应：Immuno
4、-Gene Therapy 肿瘤免疫：癌细胞免疫原性降低，机体免疫系统缺陷肿瘤免疫：癌细胞免疫原性降低，机体免疫系统缺陷1.增强免疫原性增强免疫原性 (1)B-7 (2)肿瘤抗原基因肿瘤抗原基因 (3)细胞因子细胞因子 IL-2,IL-3,GM-CSF etc.(4)B 细胞融合细胞融合 肺癌的基因治疗8恶性肿瘤基因治疗靶基因恶性肿瘤基因治疗靶基因（目的基因）的选择（目的基因）的选择2.过继免疫基因治疗过继免疫基因治疗 TIL 导入导入 TNF 扩增扩增 导入体内导入体内 IL-2 肺癌的基因治疗9恶性肿瘤基因治疗的其它策略恶性肿瘤基因治疗的其它策略 抑制肿瘤血管生成抑制肿瘤血管生成（angi
5、ostatin,endostain)诱导正常组织产生抗肿瘤物质诱导正常组织产生抗肿瘤物质（IL-2,INF)保护正常组织免受化疗的影响保护正常组织免受化疗的影响（谷胱甘肽合成酶）（谷胱甘肽合成酶）肺癌的基因治疗10癌症基因治疗(113 trials currently open in US in immunotherapy of cancer)54%of immunotherapy trials dedicated to melanomaDelivery of the tumour-suppressor gene TP53 accounts for the next largest group
6、 Suicide GT肺癌的基因治疗11In humansCancer 69%肺癌的基因治疗12肺癌的基因治疗13肺癌的基因治疗14基因治疗对肺癌有效吗？基因治疗对肺癌有效吗？肺癌的基因治疗15腺病毒载体转染野生型腺病毒载体转染野生型53基因的基因的临床试验临床试验期临床试验期临床试验 1 999年，Swisher等 2 8例晚期 2 6例标本中有 1 2例(46%)被检出转导的特异性53。有 1 1例患者组织标本出现了细胞凋亡。/期临床试验期临床试验 肺癌和头颈部肿瘤中有抗瘤活性。肺癌的基因治疗16瘤内注射rAd-53试验病例：病例：12例气道阻塞而无法手术的肺癌患者剂量：剂量：110611
7、011pfu，28天注射1次，疗效：疗效：6例气道堵塞症状缓解 3例肿瘤部分缓解肺癌的基因治疗17瘤内注射rAd-53联合放疗的期临床试验NSCLC 83的患者局部组织病理活检未见肿瘤组织 16的患者仍可观察到肿瘤病灶 单独放疗的有效率不到20肺癌的基因治疗18免疫基因治疗临床试验经GM-CSF基因修饰的肿瘤疫苗治疗进展期NSCLC（I、II期）83例中，有例中，有3例患者达到完全缓解例患者达到完全缓解抑制TGF-表达 反义反义RNA转染肺癌细胞株，然后将此细胞给转染肺癌细胞株，然后将此细胞给59位位IIIB或或IV期的肺癌患者注射，结果有期的肺癌患者注射，结果有14例部分缓解，一年生例部分缓
8、解，一年生存率达存率达70肺癌的基因治疗19SCID:Non-CGT ExampleSCID means“severe combined immuno deficiency disease“bubble boy disease”Recessive genetic disorderMutation in gene for blood enz adenosine deaminase(ADA)Precursor cells gone so imm sys gone肺癌的基因治疗20 No therapy to treat this disease until GT Normal ADA gene i
9、s transplanted into patient Restarts imm sys Best to attack disease at source Put wild gene in stem cells that produce imm sys using avirulent retrovirus A transgene integrates with body cellsSCID:Non-CGT Example肺癌的基因治疗21肺癌的基因治疗22肺癌的基因治疗23基因治疗安全吗基因治疗安全吗？肺癌的基因治疗24 No therapy to treat this disease unt
10、il GT Normal ADA gene is transplanted into patient Restarts imm sys Best to attack disease at source Put wild gene in stem cells that produce imm sys using avirulent retrovirus A transgene integrates with body cellsSCID:Non-CGT Example肺癌的基因治疗25基因治疗所致首例死亡基因治疗所致首例死亡 1999年9月，一例遗传性鸟氨酸氨甲酰转移酶(OTC)缺乏的患者，于接
11、受以腺病毒为载体的OTC 基因治疗4天后死亡。Jesse Gelsinger他是5000多例临床试验者中因基因治疗副反应发生死亡的唯一例。肺癌的基因治疗26四个主要问题四个主要问题FDA还没有批准任何人类基因治疗药物上市还没有批准任何人类基因治疗药物上市 2)免疫反应免疫反应.降低疗效3)病毒载体的问题病毒载体的问题.毒性、免疫炎症反应、恢复复制能力的危险。4)多基因病变多基因病变.单基因治疗疗效有限.1)基因治疗作用时间基因治疗作用时间.很难做到不让基因整合到基因组而取得长期效果。肺癌的基因治疗27世界首个获准上市的基因治疗药物世界首个获准上市的基因治疗药物深圳市赛百诺基因技术有限公司 通用
12、名：重组人p53腺病毒注射液 注册商标名：今又生（Gendicine）英文名：Recombinant Human Ad-p53 Injection主要组成成分：重组人p53腺病毒颗粒 肺癌的基因治疗28今又生临床疗效 联合放疗联合放疗 治疗中晚期头颈部鳞癌患者，CR率达64，是单纯放疗CR率的3.4倍 联合常规放联合常规放/化疗化疗 治疗非头颈部实体瘤（30种，包括主要实体瘤），CR 32；PR 27；NC 41%。单药治疗单药治疗 复发性晚期头颈部鳞癌患者的治疗结果：50以上的病人肿瘤缩小，最大缩小率达95。肺癌的基因治疗29今又生瘤内注射重组人腺病毒治疗晚期肺癌临床试验观察例数：15用药方
13、式：经皮肺穿刺剂量：1次/周X4/疗程疗效：缩 小 5例 无变化 7例 增 大 3例肺癌的基因治疗30H101 复复 制制 型型 腺腺 病病 毒毒 治治 癌癌 机机 制制H101的的E1B蛋白缺蛋白缺失失,P53蛋白行使职能蛋白行使职能P53蛋白阻止腺病毒蛋白阻止腺病毒在细胞中复制繁殖在细胞中复制繁殖正常细胞存活正常细胞存活正常细胞正常细胞H101感染感染P53功能功能失常的癌细胞失常的癌细胞H101在癌细胞中在癌细胞中复制繁殖复制繁殖H101选择性杀死选择性杀死P53功功能失常的癌细胞能失常的癌细胞P53缺失的癌细胞缺失的癌细胞H101肺癌的基因治疗31我们还能做些什么？肺癌的基因治疗32更
14、好的载体提高转染效率提高转染效率治疗基因治疗基因肺癌的基因治疗33Immunoliposomes for active targetingAntibody against tumor specific molecules will target them to tumors肺癌的基因治疗34更好的治疗策略更好的治疗策略RNA干扰？干扰？肺癌的基因治疗35RNAi现象的发现现象的发现肺癌的基因治疗36RNA干扰特点干扰特点专一性高专一性高作用稳定作用稳定效率高效率高操作较简便操作较简便肺癌的基因治疗37IRESSA治疗肺癌疗效治疗肺癌疗效肺癌的基因治疗38NSCLC 40-80%Prostate
15、 40-80%Gastric 33-74%Head and neck 90-100%Breast 14-91%Colorectal 25-77%Pancreatic 30-50%Ovarian 35-70%高表达高表达EGFREGFR的肿瘤的肿瘤肺癌的基因治疗39荧光显微镜下观察荧光显微镜下观察siRNA-EGFR的抑制效应的抑制效应（A549细胞）细胞）a a 空白对照空白对照 b b LF2000 LF2000 c c 无关无关siRNA siRNA d d siRNAsiRNAEGFREGFR肺癌的基因治疗40生长抑制试验0 05 5101015152020252530303535404
16、0对照对照lipofect-aminedsRNA-nonspecificdsRNA-EGFR细胞记数(细胞记数(10000）10000）0 05 5101015152020252530303535404045455050对照对照lipofect-aminedsRNA-unrelateddsRNA-EGFR细胞记数(细胞记数(10000)10000)A549：85.0%SPC-A1：78.3%肺癌的基因治疗41集落形成实验图图1515 dsRNA-EGFR dsRNA-EGFR 抑制抑制A549A549（左）、（左）、SPC-A1SPC-A1（右）细胞集落形成。（右）细胞集落形成。a a：对照组
17、，：对照组，b b：空：空白载体组，白载体组，c c：dsRNA-unrelateddsRNA-unrelated组，组，d d：dsRNA-EGFRdsRNA-EGFR组组63.3%66.8%肺癌的基因治疗42化疗敏感性分析 图图18 RNAi18 RNAi抑制抑制EGFREGFR表达对表达对A549A549（左）、（左）、SPC-A1SPC-A1（右）细胞化疗敏感性的影响。（右）细胞化疗敏感性的影响。A549A549对照组对照组、空白载体组、空白载体组、dsRNA-unrelateddsRNA-unrelated组、组、dsRNA-EGFRdsRNA-EGFR组组IC50IC50依次为依次
18、为2.67g/ml2.67g/ml、2.30g/ml2.30g/ml、2.19g/ml2.19g/ml、0.50g/ml0.50g/ml。SPC-A1IC50 SPC-A1IC50依次为依次为3.67g/ml3.67g/ml、3.11g/ml3.11g/ml、3.07g/ml3.07g/ml、0.43g/ml 0.43g/ml 化疗增敏化疗增敏47倍倍肺癌的基因治疗43肿瘤生长抑制率0 020020040040060060080080010001000120012001400140016001600180018002000200022002200240024003 35 57 79 91111
19、 13131515 1717 1919 2121 2323 2525 2727天数天数肿瘤体积（m m 3)肿瘤体积（m m 3)对照组对照组空白载体组空白载体组dsRNA-unrelated组dsRNA-unrelated组dsRNA-EGFR组dsRNA-EGFR组图图 3 各实验组肿瘤生长曲线图。空白载体组、各实验组肿瘤生长曲线图。空白载体组、dsRNA-unrelated组、组、dsRNA-EGFR组肿组肿瘤生长抑制率依次为瘤生长抑制率依次为19.72%、13.59%、75.03%75.03%75.03%13.59%13.59%19.72%19.72%肺癌的基因治疗44相关的课题及论文
20、相关的课题及论文课题：基于基于RNAi技术抗肿瘤新药研究技术抗肿瘤新药研究04DZ19208；上海市科委重大项目；上海市科委重大项目用新方法提高肺癌化疗敏感性的研究用新方法提高肺癌化疗敏感性的研究02JC14027；上海市科委重点项目；上海市科委重点项目论文：Acta Pharmacol Sin 2004；25（1）：）：61 注：注：本文已被本文已被Cancer Res（IF 7.69）、）、annual review of physiology（IF 16.67）等杂志引用。）等杂志引用。Genet Vaccines Ther.2005；3:5中华内科杂志中华内科杂志 2004；43（5）
21、：）：345RNA Biology 2004；1（1）：）：1中华肿瘤杂志中华肿瘤杂志2004;26(12):713中华结核和呼吸杂志中华结核和呼吸杂志2005；28（5）：）：337肺癌的基因治疗45申请临床试验申请临床试验黄斑退化黄斑退化(AMD)糖尿病性视网膜病变糖尿病性视网膜病变(DR).儿童儿童HIV感染感染高胆固醇血症高胆固醇血症 肺癌的基因治疗46 就象前二十多年对就象前二十多年对肿瘤分子生物学的大量肿瘤分子生物学的大量研究，终于取得了分子研究，终于取得了分子靶向治疗重大突破一样，靶向治疗重大突破一样，我们有理由相信，经过我们有理由相信，经过数十年的辛勤耕耘，肺数十年的辛勤耕耘，肺癌基因治疗必将结出磊癌基因治疗必将结出磊磊硕果。磊硕果。展 望肺癌的基因治疗47谢谢！谢谢！肺癌的基因治疗48
