肝癌基因治疗给药途径的选择
【关键词】 肝 癌； 基因； 给药途径
肝癌基因治疗常用的给药途径主要有静脉给药、经肝动脉给药、瘤内注射、经门静脉给药、脾内注射、逆行性内窥镜胆胰管造影(ERCP)等途径。
1 静脉内注射
静脉内给药是较为常用的一种给药途径，通过静脉给药，使到达肿瘤部位的基因表达产物杀伤肿瘤细胞，增强机体抗肿瘤免疫力。比如自杀基因治疗，就常用静脉内给药途径。Topf等［1］通过静脉注射一种表达胞嚓咤脱氨酶的腺病毒载体Ad .C M V.CD，同时系统给予5-FC来研究肝脏结肠转移癌的自杀基因治疗。结果显示，通过静脉注射Ad .C M V .CD能使大部分肝脏细胞表达CD，而将5-FC转化为足量的5-FU，从而发挥其自杀效应，抑制转移癌的生长。Gnant等［2］通过与门静脉注射、腹膜内给药两种方法比较亦得出同样的结论。Li等［3］将小鼠脾内注射结肠癌细胞建立肝转移癌小鼠模型，3d后给予静脉注射5/109空斑生成单位(plaque forming unit，PFu) 的AdmATF。结果显示经过AdmATF预处理的8只小鼠在d30其肝脏转移癌结节的数量与直径较对照组(仅给予腺病毒)显著缩小，说明通过静脉给药进行抗血管生成基因治疗的可行性。体内基因治疗需要高效转移基因及高效表达载体的，尽管逆转录病毒及腺病毒载体具有上述特点，但是病毒载体的安全性是其临床应用的一个阻碍因素。非病毒载体诸如脂质体等具有低毒性、低免疫原性以及易于制备等优点。因此，找到一种适合脂质体载体的给药途径将非常重要。Nishikawa等［4］在肝细胞导向的体内基因治疗中通过静脉多次注射合成多功能转移系统(Gal-poln- mHAZ)，治疗基因得到高效表达，且通过对照，静脉途径比门静脉途径更安全、便利。但是静脉途径给药有它的明显缺点：由于静脉用药到达全身载体复合物有免疫原性及对正常组织的毒副作用导致一方面全身反应、毒副作用大且作用不能持久，另一方面由于肝癌血供主要来自肝动脉，静脉全身给药真正到达肝癌组织发挥作用的有效药物浓度很有限。
2 肝动脉内注射
相对静脉全身给药的弊端，经肝动脉给药可有效提高肿瘤局部的药物浓度。有实验证明，肝动脉内给药较静脉全身给药肝内药物浓度高2～6倍。因此，经导管选择性将DNA载体复合物精确和特异运送到靶组织血管内将可能成为基因运送的较好方法。国内有人报道［5］经肝动脉插管注射重组腺病毒治疗大鼠转移性肝癌的实验研究结果显示，经肝动脉插管单一注射TNF-a或ILZ重组腺病毒，能有效地延长荷瘤大鼠的存活期，联合注射TNF-a和IL-2的重组腺病毒比前两者更有效。Anderson等［6］设计了一个p53基因治疗鼠肝细胞癌的基因治疗方案，其中通过肝动脉和大鼠尾静脉输送重组腺病毒载体。结果表明，比较静脉给药，肝动脉内注射能更有效地提高肿瘤组织的转基因表达，且减少了全身的暴露。值得指出的是选择性肝动脉内注射结合栓塞技术，将目的基因与碘油等栓塞物质混合制成碘油药剂注入肝动脉后，使之相对特异地聚集于肝癌组织，并缓慢释放出治疗基因，不仅提高了基因治疗的靶向性和减少了全身的暴露，而且由于碘油阻止血流的冲刷，延长载体与靶细胞接触时间，增加靶细胞对载体复合物的摄取，提高了基因转移效率，待基因表达之后起到基因治疗与栓塞的双重作用，可高效持久地杀伤肝癌细胞。
3 瘤内注射
瘤内注射可减少机体与载体的接触面积，减少机体的免疫反应和载体的毒副作用,在抑癌基因治疗、自杀基因治疗、反义基因治疗、免疫基因治疗及联合基因治疗中都得到广泛的应用。瘤内注射是利用基因表达药物的毒性作用直接作用于肿瘤细胞，使肿瘤细胞变性坏死，并且还可通过改变正常细胞和肿瘤细胞的比例来提高宿主的免疫水平，间接作用于肿瘤。 Pietersen等［7］将一种带有表达凋亡蛋白基因的腺病毒载体AdMLPvp3直接进行瘤内注射，结果明显减少了肿瘤的生长，表明带有表达凋亡蛋白基因的腺病毒载体是治疗实体肿瘤的强大工具，而瘤内注射是一种较为有效的给药途径。
4 门静脉注射
由于门静脉对少血供肝癌、小肝癌、门静脉癌栓、卫星结节、大肝癌的周边包膜的供血起重要作用，而且胃肠道肿瘤主要通过门静脉循环转移至肝脏，因此，也不能忽视经门静脉途径注射基因药物的辅助补充作用。 Hall等［8］在研究基质导向的逆转录病毒载体对裸鼠肝转移癌的抑制实验中采用门静脉灌注的方法，结果经门静脉灌注dnGI载体的小鼠肝内瘤结节直径较对照组(对照载体或PBS处理的动物)明显缩小(P＝0 .0002)。 随着肝癌血供的深入研究，发现大部分肝癌细胞受肝动脉和门静脉双重供血，门静脉供应肿瘤周边血液，肝动脉则直接进入癌结节中心，两者之间形成细小的吻合，而癌周边又是生长最活跃的部位。以上研究提示，尝试采用肝动脉和门静脉双重注射，将是较有前途的方法，有可能使癌结节彻底消退。
5 脾内注射
脾内注射是一种安全有效的肝癌基因治疗的新途径。其可能机制是IL-12激活脾内淋巴细胞，同时脾静脉血液均通过门静脉进入肝脏，脾内产生IL-12部分进入肝癌局部直接激活肝癌组织浸润淋巴细胞对肝癌的杀灭作用。Hurford［9］将携带ILZ和IL4的逆转录病毒载体(Rvv)脾内注射转导小鼠实验性肝转移癌，ILZ和IL4的表达激发抗肿瘤免疫反应抑制肿瘤生长。
6 ERCP给药
实验数据表明，通过ERCP给药将是一个较有前景的给药方式。Peeters等［9］实验也表明经胆道给药比静脉内给药基因转化和表达效率要高几倍，而且机体免疫反应要小。
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［1］ Topf N，Worgall S，Hackett NR，et al. “Pro-drug”gene therapy: intravenous administration of an adenoviral vector expressioning the E.coli cytosine deaminase gene and systemic administration of 5-fluorocytosine suppresses growth of hepatic metastasis of colon carcinoma［Ｊ］.Gene Ther，1998，5(4):507-513.
［2］ Gnant MF，Puhlmann M，Bartlett DL，et al. Regional versus systemic delivery of recombinant vaccinia virus as suicide gene therapy for murine liver metastases［J］． Ann Surg，1999，230(3):352-360.
［3］ Li H，Griscelli F，Lindenmeyer F, et al. Systemic delivery of antiangiogenic adenovirus Adm ATF induces liver resistance to metastasis and prolongs survival of mice［J］. Human Gene Ther, 1999, 10(18):3045-3053.
［4］ Nishikawa M，Yamauchi M，Morimoto K，et al. Hepatocyte-targeted in vivo gene expression by intravenous injection of plasmid DNA complexed with synthetic multifunctional gene delivery system［Ｊ］. Gene Ther, 2000, 7 (7) :548-555.
［5］ 郝强，田建明，曹雪涛，等.经肝动脉插管注射重组腺病毒治疗大鼠转移性肝癌的实验研究［Ｊ］. 中华放射学杂志，2000, 34(10):666-669.
［6］ Anderson SC，Johnson DE，harris Mp，et al. P53 gene therapy in a rat model of hepatocellular carcinoma:intra-arterial delivery of a recombinant adenoviraus［Ｊ］. Clin Cancer Res, 1998, 4(7):1649-1659.
［7］ Pietersen AM，van der Eb MM，Rademaker HJ，et al. Specific tumor -cell killing with adenoviraus vectors containing the apoptin gene［Ｊ］. Gene Ther, 1999, 6(5): 882-892.
［8］ Hall FL , Liu L, Zhu NL，et al. Molecular engineering of matrix-targeted retroviral vectors incorporating a surveillance function inherent in von Wille brand factor［Ｊ］. Human Gene Ther, 2000, 11(7):983-993.
［９］ Hurford RK Jr, Dranoff G，Mulligan RC，et al. Gene therapy of metastatic cancer by in vivo retroviral gene targeting［Ｊ］. Nat Genet, 1995, 10(4):430-435.
