王中瑜
阳性脂质体(非病毒载体)介导的基因治疗因其方法的简单性,传递质粒的内在安全性,多次给药产生的抗肿瘤作用的稳定性而备受研究者的青睐。如今许多研究表明,阳性脂质体与非编码DNA形成的复合物(cationic lipid DNA complexes CLDC)能产生抗肿瘤作用。CLDC在全身或局部注射后可以引起细胞因子的释放, 炎性细胞的聚集以及淋巴细胞的活化,从而产生非特异和特异的抗肿瘤免疫反应。也有研究报道CLDC经静脉给药后,在许多器官中可产生急性毒性反应,引起白细胞、血小板减少和转氨酶升高。在CLDC的抗肿瘤和急性毒性反应作用中,细菌DNA中的非甲基化的CpG基序发挥了重要的作用。
许多研究都发现阳性脂质体与非编码DNA复合物通过全身或者局部给药可以抑制多种肿瘤在体内的生长,并延长荷瘤动物的生存期。
1.1 CLDC经静脉给药产生抗肿瘤作用 Dow等[1]采用尾静脉注射法分别注射MCA-205、B16和CT26细胞建立肺转移模型,然后静脉给予阳性脂质体DNA(不编码任何基因)复合物(CLDC),发现在这三种模型中肺转移瘤的数量都明显低于对照组,在CT26肺转移模型中,CLDC治疗组的生存期(35天)远远高于对照组(15天)。而单纯脂质体或低剂量的DNA则没有产生抗肿瘤作用。
Whitmore等[2]也通过实验发现静脉给与CLDC可以抑制小鼠皮下接种的C3纤维肉瘤的生长。
1.2 CLDC经腹膜内给药产生的抗肿瘤作用 Lanuti等[3]研究发现经腹腔多次给予CLDC会抑制腹腔间脾瘤(AC29和AB12)生长,复合物不但可以延长荷瘤小鼠的生存期,而且可以保护小鼠免受下一次肿瘤的入侵。
关于阳性脂质体DNA复合物的抗肿瘤作用机制,研究者们作了多方面的探讨,他们发现复合物在全身或局部注射后可以活化促炎症反应,引起细胞因子的释放,炎性细胞的聚集以及淋巴细胞的活化,从而产生了非特异和特异的抗肿瘤免疫反应。在这个过程中,细菌DNA中的非甲基化的CpG基序发挥了重要的作用。
2.1 免疫反应在CLDC抗肿瘤中的作用 CLDC产生的免疫反应有两个阶段,最初是一个即时产生的固有免疫反应,然后发展成一个获得性免疫反应。前者以CD8+和NK细胞的产生为特征,可以使大部分肿瘤细胞被清除掉;而后者以产生肿瘤细胞特异的CTLs为特征,可以逐渐清除残留的肿瘤细胞[1-5]。
2.2 非甲基化的CpG基序CLDC抗肿瘤中的作用 机体对CLDC反应的多样性表明机体免疫系统的许多成分都被活化了,在这种活化效应中CLDC中的DNA尤其是DNA中的非甲基化的CpG基序可能起了主要作用[6-10]。
2.3 CLDC的直接抗肿瘤作用 哺乳动物DNA中的CpG二核苷酸大部分(60%~90%)被甲基化,这与完全缺乏甲基化CpG二核苷酸的细菌DNA形成对比,因此它们被用来研究非甲基化CpG在CLDC介导的抗肿瘤免疫反应中的作用[11-12]。
在静脉给与CLDC24小时内,小鼠会出现昏睡,立毛等反应,这些反应提示CLDC对机体产生了一些不良的生理变化,而且这些反应高度依赖于CLDC的剂量,在剂量较低时,小鼠的这些反应通常很轻微,而且一两天后就可以恢复正常;在剂量较高时,这些反应的发生率和致死率都很高。已有许多研究报道了CLDC经静脉给药在许多器官中产生的急性毒性反应[13-16]。
阳性脂质体与非编码DNA复合物的抗肿瘤作用为肿瘤治疗提供了一条新思路,但对其作用机制以及如何降低其毒副作用仍需进一步的研究。
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