辩证看待目前基因治疗高血压的优势与不足

方永有 刘莉 高丽华 刘敏

辩证看待目前基因治疗高血压的优势与不足

方永有 刘莉 高丽华 刘敏

高血压；基因治疗；载体

Hypertension；Gene therapy；Vector

高血压是一种常见的多因素与多基因慢性疾病，根治高血压一直是广大医学研究者和患者的梦想。随着基因组计划的完成及近几年分子生物学理论和技术的发展，特别是高血压靶基因的界定和载体构建方面取得的重大进步，基因治疗高血压已经被动物实验证明是完全可行的一种生物疗法。由于任何一种药物和疗法都有它的“优势、不足”两面性，高血压基因治疗自然也不例外，所以我们也应该辩证地看待。

1 优势之处

1.1 长久性 目前传统的降血压药物必须每天服药，而基因治疗通过“正义和反义两种基因策略”直接作用于与高血压相关的靶基因，单次剂量注射就能够长久控制甚至根治高血压[1]。

正义基因治疗的舒血管基因包括心房肽、激肽释放酶、肾上腺髓质素和一氧化氮合成酶基因等[2]。Lin等已经成功用裸DNA或病毒载体将这些舒血管基因转入各种高血压大鼠模型，结果舒血管基因在各种高血压大鼠上都显示了良好的降压效应，血压可下降21～41 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），持续时间可达 1～12 周[3-5]。

反义基因治疗即通过导入特异反义核苷酸序列与靶DNA以碱基互补配对原则结合，在其转录及翻译水平上阻断相应产物合成，并加速靶mRNA在细胞内的降解[6]。目前所用的反义基因寡核苷酸主要是针对血管紧张素原、血管紧张素转换酶、血管紧张素Ⅱ受体1、β1肾上腺素能受体等的mRNA。不同高血压动物模型单次静脉或组织注射反义基因，结果也能长时间降低血压，降压幅度20～45 mm Hg，持续时间1周到数周不等[7-13]。

1.2 预防和逆转病理变化 Reaves等[14]将含有反义AT1受体基因的逆转录病毒载体心内注射5天龄的自发性高血压大鼠（SHR），阻止了高血压的发生和发展，发挥了长期的抗高血压效应并持续了SHR的整个生活期。同样研究基因治疗后SHR的子1代和2代的病理、生理及形态学指标后，发现两代都较未治疗组有明显差异；肾血管活性、心脏纤维化的程度、钙离子膜电位、血管的形态学改变等都有明显的改善，提示应用反义AT1受体基因治疗早期干预幼年及成年SHR，能阻止SHR及其后代高血压的发生及进展。梁远红等将阳离子脂质体介导的β1受体反义寡核苷酸单次静脉注入两肾一夹高血压大鼠模型，结果血压下降维持达4周的同时，还能显著逆转左室肥大、纤维化、心肌细胞凋亡等高血压导致的病理变化，而达到改善左室功能及保护靶器官的作用[15，16]。基因治疗高血压除了长久维持降压作用和逆转靶器官受损外，还具有副作用轻微和不改变机体正常生理状态的特点。

不同的高血压模型，不同的基因载体和导入方法，在不同高血压相关基因被阻断后出现的效果虽有所差异，但是它们在整体效果和持续时间方面却大致相同，即基因治疗可以连续、稳定、长时间地降低血压且不引起明显的毒副作用。

2 不足之处

虽然目前高血压基因治疗较传统药物治疗具有更大的优势，但也有它的不足和局限之处。

首先，将治疗基因成功转入体内的绝大部分载体是脂质体和病毒，而载体的安全性在基因治疗中尤为重要。脂质体即使可携带较大的DNA分子，能转染较多的细胞类型，免疫原性和毒性均很低，但是体内转染效率和维持时间不是很理想。病毒转染特异性较强和维持时间较长，然而它有可能在复制过程中增加活性病毒的拷贝；而且多数病毒载体有很高的再结合倾向，当外源基因与宿主DNA整合时，新基因可能异位，被结合进宿主染色体而产生致病源性病毒；转入的基因还可能“过分表达”，产生新的危害，如转入的新基因引发炎症或免疫反应；也存在外来基因擅自进入生殖细胞（精子或卵子）而产生遗传变异的微小概率[17]。

再者，几乎目前所有的实验都是在动物高血压模型和体外细胞上进行的，虽然实验还没发现基因突变及其他毒性事件的发生，但人体和动物的内环境差别很大，基因调控和病理变化更复杂，即使动物实验表明是安全可行，临床试验也不一定为安全可靠，甚至可能造成严重的事故，这种例子临床试验曾经发生很多。

第三，事物变化发展是内因和外因共同起作用的结果，内因是事物变化发展的根据，外因是事物变化发展的条件，外因通过内因起作用。研究证实人类高血压的发生和发展也不例外，主要是由内因-基因和外因-环境因素共同作用的结果。即人体与高血压相关的单一基因或多个基因发生突变后，再在环境因素的作用下导致高血压的发生。目前基因治疗高血压的所有动物实验都是针对单一基因问题而进行的治疗，忽略了外因-环境因素的作用，实验结果固然很理想。人体是一个有机系统的整体，机体内的各种生理调控比其他动物更复杂，所以只针对单独某一种基因而进行局部治疗，治疗结果可能不理想。

3 扬“长”避“短”

矛盾存在于一切事物中，是事物自身包含的既对立又统一的关系。基因治疗高血压要取得更进一步的突破并应用于临床，必须要善于全面分析现存的矛盾并“扬长避短”解决目前存在的矛盾和问题。

3.1 高血压合适靶基因的界定 高血压是多基因异常疾病，不同个体发病的主要或始动基因也不尽相同，只有明确发病的关键基因和相关基因，才有可能从分子水平准确诊断和治疗。合适靶基因的界定是高血压治疗的前提，因此建立一套完善的致病基因筛选系统至关重要。芯片技术是促进疾病基因治疗的一个重要环节，我们可以利用它来明确不同个体的致病基因，达到有效治疗高血压的目的。

3.2 高血压理想载体的构建 无论是脂质体，还是目前所用的病毒载体，都不符合理想基因载体的要求。所以只有开发出新型载体或改造、完善目前的病毒载体，才能使基因治疗高血压更安全有效。新型载体必须是一种易构建、可携带基因容量大、可感染组织细胞范围广、无致病性、无免疫原性、无随机插入转染细胞基因组危险的载体。高血压病毒载体改造后必须满足以下要求[18]：①载体病毒本身应是复制缺陷病毒，不能传播到其他组织或其他组织感染；人为重新设计达到无致病性、无致炎性和免疫原性；不能整合入细胞基因组，不能随机插入造成细胞基因突变；必须有能力携带足够的特定基因拷贝数并导入转染细胞。②载体必须能够被目标组织有效摄取；转染非分裂细胞的能力较强；病毒载体只有能够高效地感染目标细胞，才能发挥生物作用。③在实际应用中，病毒载体能够比较容易地调控和生产；在其调控序列中，能够有效地整合转染基因；重组DNA能够有效地被病毒外壳蛋白所包埋。

3.3 基因转移和调控系统的改进 目前实验多采用将重组外源基因注入靶目标细胞或组织的直接办法和导入载体而回输体内的间接方法，但均不如传统降压药的口服方式更易被患者接受。因此，建立安全、有效、方便的基因导入方法和长期有效的、可以随意开启和关闭的启动子，不仅是精确调控转移基因表达程度及治疗反应的关键，还是阻止不可预见副作用的必要组分。虽然目前可以得到大量的常规基因表达系统，但是它们的作用在基因治疗高血压研究中仍有待于评估。

3.4 安全性分析指标的建立 现在基因治疗高血压使用的各种基因转导载体，理论上已经去除了致病部分，但在安全性上仍存在一些潜在问题，特别是易整合到宿主基因组的病毒载体，是否影响邻近基因？细胞毒性作用如何？等等。这些均需要安全性分析指标来检测和评估[19]。

随着分子生物学和分子病理学理论与技术的发展，及基因治疗整体水平的不断提高，人们将会发现高血压更多的靶基因，构建出更加合理的基因载体，创建出更加巧妙的基因导入方法。

4 结语

事物发展的总趋势是前进的，而发展的道路则是迂回曲折的，在前进中有曲折，在曲折中有前进，是一切新事物发展的必经途径。高血压基因治疗虽然已经取得令人瞩目的成就，但总体上仍不够理想，距离广泛应用于临床这一既定目标还很远，需要实践-认识-再实践的反复探索。随着基因治疗关键技术的不断改进和突破，基因治疗高血压将会变成现实，根治高血压将不再是一个华而不实的梦。

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稿件撰写要求（三）

⑼计量单位 实行国务院1984年2月颁布的《中华人民共和国法定计量单位》，并以单位符号表示，具体使用参照2001年人民军医出版社出版、中华医学会编辑出版部编辑的《法定计量单位在医学上的应用》（第三版）。单位符号可以与非物理量的单位（如：人、台、次等）的汉字构成组合形式的单位，如：次/min。组合单位符号中表示相除的斜线多于1条时应采用负数幂的形式表示，如ng/kg/min应采用ng·kg－1·min－1的形式。量的符号一律用斜体字。根据国家质量技术监督局和卫生部联合发出的质技监局量函［1998］126号文件精神，血压计量单位恢复使用毫米汞柱（mm Hg），但在文中首次出现时应注明mm Hg与千帕斯卡（kPa）的换算系数（1 mm Hg＝0.133 kPa）；如血压数据只出现在图（表）中，也应在先出现的图或表的注释中注明换算系数。

436000 湖北省，鄂州市中心医院

方永有，E-maile:fangyongyou2013@163.com

10.3969/j.issn.1672－5301.2014.03.022

R544.1

A

1672-5301（2014）03-0265－03

2013-12-23）