預(yù)防移植靜脈再狹窄的基因治療進(jìn)展為題目的論文

　　論文摘要：預(yù)防移植靜脈再狹窄的基因治療是目前研究熱點(diǎn)，目的基因及其載體的選擇是基因治療的最關(guān)鍵步驟。本文是對預(yù)防移植靜脈再狹窄基因治療中目的基因及其載體的選擇的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，并指出其在研究中所遇到的問題及今后的研究方向。

　　論文關(guān)鍵詞：基因治療,移植靜脈,再狹窄

　　隨著醫(yī)療水平的發(fā)展，像靜脈移植等手術(shù)方法治療包括冠狀動脈在內(nèi)的血管狹窄等疾病給病人生活帶來新的希望，但術(shù)后通暢率逐年下降又給病人帶來新的憂慮。目前對預(yù)防移植靜脈再狹窄主要手段有放射、藥物、物理治療，雖然有一定成效，但效果還是不佳，隨著生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們將希望寄托于基因治療。下面將對基因治療中目的基因和載體的選擇進(jìn)展進(jìn)行綜述。

　　1.目的基因的種類靜脈橋再狹窄主要機(jī)制就是內(nèi)皮細(xì)胞的損傷；血栓形成；平滑肌細(xì)胞的遷移和增殖。這為我們目的基因的選擇提供依據(jù)。

　　1.1促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞修復(fù)的基因。

　　1.1.1內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)一氧化氮（NO）是體內(nèi)重要的生物信使分子和效應(yīng)分子，它具有抑制vsmc增殖、遷移，抑制血小板聚集等功能。而eNOS是NO合成的關(guān)鍵酶，通過將eNOS基因局部轉(zhuǎn)移，是防止移植血管狹窄的有效手段。王曉明等通過給靜脈橋轉(zhuǎn)染帶有eNOS基因的復(fù)制缺陷型重組腺病毒，再旁路移植到動脈后得出其加速內(nèi)皮細(xì)胞再生、抑制血栓形成，進(jìn)而抑制內(nèi)膜增生。

　　1.1.2血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)VEGF能高效的刺激內(nèi)皮細(xì)胞的增殖，使損傷的內(nèi)皮盡快得到修復(fù)，也可以間接抑制血管平滑肌細(xì)胞遷移和增殖。VEGF165是最主要的異構(gòu)體，是其生物學(xué)作用的主要形式，也是目前的基因治療中主要選用的異構(gòu)體。有研究表明通過腺病毒介導(dǎo)的VEGF過度表達(dá)可以使球囊損傷的動脈內(nèi)皮細(xì)胞再生，抑制血管內(nèi)膜增殖。

　　1.1.3肝細(xì)胞生長因子(HGF):HGF是一種間質(zhì)細(xì)胞衍生的多功能細(xì)胞因子，能刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞分裂和增殖,促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷的修復(fù)，但不引起VSMC的增殖。有研究表明轉(zhuǎn)染HGF基因可增強(qiáng)球囊損傷后血管內(nèi)皮組細(xì)胞的功能，有效抑制損傷血管的狹窄。

　　1.2抗血栓形成的基因。

　　1.2.1組織因子途徑抑制物(TFPI)TFPI是相對穩(wěn)定的糖蛋白，是廣譜的Kunitz類型絲氨酸蛋白酶抑制物，其具有很強(qiáng)的抗凝作用。有研究表明通過腺病毒介導(dǎo)TFPI基因局部轉(zhuǎn)染可以顯著抑制PICA術(shù)后血栓形成和內(nèi)膜增厚，主要是通過促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞（VSMC）凋亡而抑制血管的狹窄的。

　　1.2.2組織型纖溶酶原激活劑(t-PA)t-PA纖溶酶原激活劑主要物質(zhì)之一，主要有血管內(nèi)皮細(xì)胞合成。其主要功能就是裂解纖溶酶原肽鍵，形成具有活性的纖溶酶。Ross報道t-PA減少能使經(jīng)皮冠狀動脈成形術(shù)(PTcA)后血管狹窄,可見t-PA在預(yù)防血管狹窄中起到比較重要的作用。t-PA不僅能預(yù)防血管狹窄，有項研究也表明tPA基因逆轉(zhuǎn)錄病毒載體直接注入介入手術(shù)后再狹窄動物模型的血管壁可以減輕狹窄面積，甚至能達(dá)到30%。

　　1.3抑制VSMC增殖遷移的基因。

　　自體移植靜脈再狹窄的主要病理特征為內(nèi)膜顯著增厚。增厚內(nèi)膜主要是由血管平滑肌細(xì)胞增殖、遷移等因素形成，其中有很多調(diào)節(jié)步驟參與當(dāng)中。這為我們抑制VSMC增殖、遷移提供許多候選基因。單純皰疹病毒胸苷激酶（HSV-tk）是一種能使無活性的核昔類似物輕甲基無環(huán)鳥苷轉(zhuǎn)化為磷酸化的細(xì)胞毒性形式，誘導(dǎo)DNA鏈合成中止引起細(xì)胞死亡。實(shí)驗研究表明HSV-tk基因能抑制新生內(nèi)膜形成、降低內(nèi)膜面積與中膜面積的比值(I：M)。FAS是一種凋亡受體，在VSMC中表達(dá)較多，當(dāng)FAS配體在血管壁上表達(dá)也可以降低新生內(nèi)膜的形成�？辜�(xì)胞遷移金屬基質(zhì)蛋白酶(MMPs)基因在VSMC的遷移中有十分重要的作用,組織型金屬蛋白酶抑制劑1(TIMP1)及其同家族成員都有顯著減低I:M比例.

　　1.4聯(lián)合基因治療

　　由于預(yù)防移植靜脈狹窄干預(yù)靶點(diǎn)太多,而誰是關(guān)鍵基因尚未確定,又加上單一靶點(diǎn)效果并不理想,于是有人聯(lián)合多個基因進(jìn)行干預(yù),證明比單一基因干預(yù)更有效。Gunn等用C-myb的反義核酸得出能抑制豬經(jīng)皮冠狀動脈成形術(shù)后的內(nèi)膜增生.VanBelle等在兔股動脈上給予VEGF165質(zhì)�？梢约铀賰�(nèi)皮化,減少附壁血栓和新生內(nèi)膜形成。張鐵民等實(shí)驗顯示,反義寡核苷酸與VEGF聯(lián)合應(yīng)用較兩者單用更能顯著預(yù)防再狹窄。

　　2.載體的種類為了獲得一個好的臨床治療效果，載體的選擇是重要的一步。載體就是將目的基因?qū)�入特殊部位的工具，通常分為病毒載體和非病毒載體，它們各有自己的優(yōu)缺點(diǎn)。

　　2.1病毒載體的種類

　　2.1.1腺病毒載體腺病毒是無包膜的線性雙鏈DNA病毒，目前的腺病毒載體大多以5型（Ad5）、2型（Ad2）為基礎(chǔ)。腺病毒主要優(yōu)點(diǎn)有轉(zhuǎn)染細(xì)胞廣泛、攜帶的DNA量大、感染效率高、重組病毒滴度高、不整合到宿主細(xì)胞、理化性質(zhì)穩(wěn)定等。以腺病毒介導(dǎo)的基因治療預(yù)防血管狹窄的研究層出不窮。體內(nèi)轉(zhuǎn)基因表達(dá)時間短暫、病毒基因表達(dá)的產(chǎn)物引起的毒性反應(yīng)限制腺病毒這個載體的應(yīng)用。正因如此，對腺病毒載體的改進(jìn)正在進(jìn)行，如經(jīng)RGD-4C整合素靶向多肽改良后的腺病毒在靜脈橋中有更好的轉(zhuǎn)染能力

　　2.1.2腺相關(guān)病毒載體（rAAV）rAAV源于非致病的野生型腺相關(guān)病毒，由于其安全性好、宿主細(xì)胞范圍廣、免疫源性低，在體內(nèi)表達(dá)外源基因時間長等特點(diǎn)，被視為最有前途的基因轉(zhuǎn)移載體之一。通用的AAV載體都是基于血清型2，即AAV2。因為rAAV感染效率低、制備成本高且只能包裝小于4.7kb的基因序列而在基因治療中受到限制。

　　2.1.3慢病毒載體慢病毒載體（LVs）是在HIV-1病毒基礎(chǔ)上改造而成的病毒載體系統(tǒng)，它能高效的將目的基因?qū)�入動物和人的原代�?xì)胞或細(xì)胞系。LVs具有免疫原性低、整合到細(xì)胞上長期表達(dá)、可感染非分裂期與分裂期細(xì)胞等優(yōu)點(diǎn).已有研究表明慢病毒載體應(yīng)用于球囊損傷致血管狹窄研究的可行性。但慢病毒仍具有潛在的產(chǎn)生復(fù)制型慢病毒（RCL）和致癌的風(fēng)險，相關(guān)的研究還是有待加強(qiáng)。

　　2.2非病毒載體非病毒載體是通過哺乳細(xì)胞攝取和細(xì)胞間轉(zhuǎn)運(yùn)大分子物質(zhì)的機(jī)制來把目的基因轉(zhuǎn)入靶器官。雖然非病毒載體具有安全、易得、無免疫源性等優(yōu)點(diǎn)，但是他們基本上轉(zhuǎn)染效率不高，因此早期在基因治療研究中沒有太高的地位。隨著技術(shù)的進(jìn)步，非病毒載體在基因治療載體選擇上占有一定份額，尤其表現(xiàn)在納米粒子、超聲微泡載體上。

　　2.2.1超聲微泡載體：它的作用原理是通過超聲的物理效應(yīng)使細(xì)胞膜上產(chǎn)生可逆的小孔，借助此孔外源性物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。Taniyama等通過超聲微泡載體將p53的cDNA轉(zhuǎn)入球囊損傷大鼠頸動脈，得出血管內(nèi)膜和中膜面積的比值顯著降低。雖然超聲微泡靶向釋放技術(shù)的靶向性及無創(chuàng)性的優(yōu)點(diǎn)已達(dá)到大部分實(shí)驗的認(rèn)可，但其轉(zhuǎn)染效率不高仍是需要大力研究的。

　　2.2.2納米粒子：它是現(xiàn)在研究比較熱門一種非病毒載體，主要是可以使被包裹的目的基因免受水解酶的降解，將目的基因運(yùn)載到血管平滑肌上，達(dá)到治療疾病的目的。胡新華等通過納米粒子介導(dǎo)的反義雷帕霉素靶蛋白(mTOR)基因抑制移植靜脈內(nèi)膜增生得出納米粒子在血管狹窄治療中是可行的。現(xiàn)在用的納米粒子主要是PLGA，它有很好的組織相容性，產(chǎn)物沒有任何毒性。

　　3.總結(jié)和展望

　　這些年來盡管科研及醫(yī)務(wù)工作者在移植靜脈獲取技術(shù)、藥物防治、應(yīng)用血管外支架和放射治療等方面做了大量的工作并在預(yù)防移植靜脈再狹窄上取得一定成效，但是總體效果還是不理想。移植后的靜脈因為內(nèi)皮細(xì)胞損傷、炎性細(xì)胞浸潤、平滑肌細(xì)胞遷移增殖、細(xì)胞外基質(zhì)增加等一系列病理改變導(dǎo)致移植靜脈再狹窄。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，安全、高效的載體出現(xiàn)、多基因聯(lián)合等綜合治療必將能有效預(yù)防血管再狹窄。

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