肺癌的基因治療課件

1、肺癌的基因治療白春學(xué) 張 新復(fù)旦大學(xué)呼吸病研究所 中山醫(yī)院肺部腫瘤綜合診療中心 復(fù)旦呼研所肺癌的基因治療1肺癌的基因治療白春學(xué) 張 新復(fù)旦呼研所肺癌的基因治療1基因治療的定義 依靠遺傳物質(zhì)即基因（無(wú)論是人本身或外源的）來(lái)治療疾病, 包括糾正人自身基因的結(jié)構(gòu)或功能 上的錯(cuò)亂，阻止病變的進(jìn)展, 殺滅病變的細(xì)胞，或抑制外源病源體遺傳物質(zhì)的復(fù)制，從而達(dá)到 治病目的。肺癌的基因治療2基因治療的定義 依靠遺傳物質(zhì)即基因（無(wú)論是肺癌分子發(fā)病機(jī)制通常觀察到的遺傳變化煙草致癌物對(duì)外界信號(hào)的異常反應(yīng)丟失細(xì)胞周期控制丟失凋亡途徑丟失抑制轉(zhuǎn)移能力血管生成永生化自分泌生長(zhǎng)環(huán)非典型肺泡增生前惡變腺瘤肺癌原位癌發(fā)育不良支氣

2、管花生正常上皮肺癌的基因治療3肺癌分子發(fā)病機(jī)制通常觀察到的遺傳變化煙草對(duì)外界信號(hào)的異常反應(yīng)基因治療的要素確定目的基因選用基因載體目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá) 肺癌的基因治療4基因治療的要素確定目的基因肺癌的基因治療4惡性腫瘤基因治療靶基因（目的基因）的選擇（一）抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)1. 抑癌基因 (1)p53 (2). p RB (3). p15, p16, p21 肺癌的基因治療5惡性腫瘤基因治療靶基因（目的基因）的選擇（一）抑制癌細(xì)胞生惡性腫瘤基因治療靶基因（目的基因）的選擇2. 癌基因反義基因、RNAi (1). N-ras Ki-ras (2). IGFI R, IGFII R (3). c-m

3、yc 肺癌的基因治療6惡性腫瘤基因治療靶基因（目的基因）的選擇2. 癌基因惡性腫瘤基因治療靶基因（目的基因）的選擇（二） 自殺基因肺癌的基因治療7惡性腫瘤基因治療靶基因（目的基因）的選擇（二） 自殺基因肺惡性腫瘤基因治療靶基因（目的基因）的選擇（二）增強(qiáng)免疫反應(yīng)：Immuno-Gene Therapy 腫瘤免疫：癌細(xì)胞免疫原性降低，機(jī)體免疫系統(tǒng)缺陷1. 增強(qiáng)免疫原性 (1) B-7 (2) 腫瘤抗原基因 (3) 細(xì)胞因子 IL-2, IL-3, GM-CSF etc. (4) B 細(xì)胞融合 肺癌的基因治療8惡性腫瘤基因治療靶基因（目的基因）的選擇（二）增強(qiáng)免疫反應(yīng)惡性腫瘤基因治療靶基因（目的基

4、因）的選擇2. 過(guò)繼免疫基因治療 TIL 導(dǎo)入 TNF 擴(kuò)增 導(dǎo)入體內(nèi) IL-2 肺癌的基因治療9惡性腫瘤基因治療靶基因（目的基因）的選擇2. 過(guò)繼免疫基因惡性腫瘤基因治療的其它策略抑制腫瘤血管生成（angiostatin, endostain)誘導(dǎo)正常組織產(chǎn)生抗腫瘤物質(zhì)（IL-2, INF)保護(hù)正常組織免受化療的影響（谷胱甘肽合成酶）肺癌的基因治療10惡性腫瘤基因治療的其它策略抑制腫瘤血管生成肺癌的基因治療10癌癥基因治療(113 trials currently open in US in immunotherapy of cancer) 54% of immunotherapy tria

5、ls dedicated to melanomaDelivery of the tumour-suppressor gene TP53 accounts for the next largest group Suicide GT肺癌的基因治療11癌癥基因治療(113 trials currently opIn humansCancer 69%肺癌的基因治療12In humansCancer 69%肺癌的基因治療12肺癌的基因治療13肺癌的基因治療13肺癌的基因治療14肺癌的基因治療14基因治療對(duì)肺癌有效嗎？肺癌的基因治療15基因治療對(duì)肺癌有效嗎？肺癌的基因治療15腺病毒載體轉(zhuǎn)染野生型53基因的

6、臨床試驗(yàn)期臨床試驗(yàn)1 999年， Swisher等2 8例晚期2 6例標(biāo)本中有 1 2例 (46 %)被檢出轉(zhuǎn)導(dǎo)的特異性53。有 1 1例患者組織標(biāo)本出現(xiàn)了細(xì)胞凋亡。/期臨床試驗(yàn) 肺癌和頭頸部腫瘤中有抗瘤活性。 肺癌的基因治療16腺病毒載體轉(zhuǎn)染野生型53基因的臨床試驗(yàn)期臨床試驗(yàn)肺癌的基瘤內(nèi)注射rAd-53試驗(yàn)病例：12例氣道阻塞而無(wú)法手術(shù)的肺癌患者劑量：110611011pfu，28天注射1次，療效：6例氣道堵塞癥狀緩解 3例腫瘤部分緩解肺癌的基因治療17瘤內(nèi)注射rAd-53試驗(yàn)病例：12例氣道阻塞而無(wú)法手術(shù)的肺瘤內(nèi)注射rAd-53聯(lián)合放療的期臨床試驗(yàn)NSCLC83的患者局部組織病理活檢未見(jiàn)腫

7、瘤組織 16的患者仍可觀察到腫瘤病灶單獨(dú)放療的有效率不到20肺癌的基因治療18瘤內(nèi)注射rAd-53聯(lián)合放療的期臨床試驗(yàn)肺癌的基因治療1免疫基因治療臨床試驗(yàn)經(jīng)GM-CSF基因修飾的腫瘤疫苗治療進(jìn)展期NSCLC（I、II期） 83例中，有3例患者達(dá)到完全緩解抑制TGF-表達(dá) 反義RNA轉(zhuǎn)染肺癌細(xì)胞株，然后將此細(xì)胞給59位IIIB或IV期的肺癌患者注射，結(jié)果有14例部分緩解，一年生存率達(dá)70肺癌的基因治療19免疫基因治療臨床試驗(yàn)經(jīng)GM-CSF基因修飾的腫瘤疫苗治療進(jìn)展SCID: Non-CGT ExampleGene Therapy for CancerSCID means “severe comb

8、ined immuno deficiency disease“bubble boy disease”Recessive genetic disorderMutation in gene for blood enz adenosine deaminase (ADA)Precursor cells gone so imm sys gone肺癌的基因治療20SCID: Non-CGT ExampleGene TherNo therapy to treat this disease until GTNormal ADA gene is transplanted into patientRestarts

9、 imm sysBest to attack disease at sourcePut wild gene in stem cells that produce imm sys using avirulent retrovirusA transgene integrates with body cellsSCID: Non-CGT Example肺癌的基因治療21No therapy to treat this disea肺癌的基因治療22肺癌的基因治療22肺癌的基因治療23肺癌的基因治療23基因治療安全嗎 ？ ？ ？肺癌的基因治療24基因治療安全嗎 ？ ？ ？肺癌的基因治療24No ther

10、apy to treat this disease until GTNormal ADA gene is transplanted into patientRestarts imm sysBest to attack disease at sourcePut wild gene in stem cells that produce imm sys using avirulent retrovirusA transgene integrates with body cellsSCID: Non-CGT Example肺癌的基因治療25No therapy to treat this disea基

11、因治療所致首例死亡 1999年9月，一例遺傳性鳥(niǎo)氨酸氨甲酰轉(zhuǎn)移酶(OTC)缺乏的患者，于接受以腺病毒為載體的OTC 基因治療4天后死亡。Jesse Gelsinger他是5000多例臨床試驗(yàn)者中因基因治療副反應(yīng)發(fā)生死亡的唯一例。肺癌的基因治療26基因治療所致首例死亡 1999年9月，一例遺傳性鳥(niǎo)氨酸四個(gè)主要問(wèn)題FDA還沒(méi)有批準(zhǔn)任何人類基因治療藥物上市 2) 免疫反應(yīng). 降低療效3) 病毒載體的問(wèn)題 . 毒性、免疫炎癥反應(yīng)、恢復(fù)復(fù)制能力的危險(xiǎn)。4) 多基因病變. 單基因治療療效有限.1) 基因治療作用時(shí)間. 很難做到不讓基因整合到基因組而取得長(zhǎng)期效果。 肺癌的基因治療27四個(gè)主要問(wèn)題FDA還沒(méi)有

12、批準(zhǔn)任何人類基因治療藥物上市 2) 世界首個(gè)獲準(zhǔn)上市的基因治療藥物深圳市賽百諾基因技術(shù)有限公司 通用名：重組人p53腺病毒注射液注冊(cè)商標(biāo)名：今又生（Gendicine）英文名：Recombinant Human Ad-p53 Injection主要組成成分：重組人p53腺病毒顆粒 肺癌的基因治療28世界首個(gè)獲準(zhǔn)上市的基因治療藥物深圳市賽百諾基因技術(shù)有限公司今又生臨床療效聯(lián)合放療 治療中晚期頭頸部鱗癌患者，CR率達(dá)64，是單純放療CR率的3.4倍 聯(lián)合常規(guī)放/化療 治療非頭頸部實(shí)體瘤（30種，包括主要實(shí)體瘤），CR 32；PR 27；NC 41%。單藥治療 復(fù)發(fā)性晚期頭頸部鱗癌患者的治療結(jié)果：5

13、0以上的病人腫瘤縮小，最大縮小率達(dá)95。 肺癌的基因治療29今又生臨床療效聯(lián)合放療 治療中晚期頭頸部鱗癌患今又生瘤內(nèi)注射重組人腺病毒治療晚期肺癌臨床試驗(yàn)觀察例數(shù)：15用藥方式：經(jīng)皮肺穿刺劑量：1次/周X4/療程療效： 縮 小 5例 無(wú)變化 7例 增 大 3例肺癌的基因治療30今又生瘤內(nèi)注射重組人腺病毒治療晚期肺癌臨床試驗(yàn)觀察例數(shù)：1H101H101 復(fù) 制 型 腺 病 毒 治 癌 機(jī) 制H101的E1B蛋白缺失,P53蛋白行使職能P53蛋白阻止腺病毒在細(xì)胞中復(fù)制繁殖正常細(xì)胞存活正常細(xì)胞H101感染P53功能失常的癌細(xì)胞H101在癌細(xì)胞中復(fù)制繁殖H101選擇性殺死P53功能失常的癌細(xì)胞P53缺失

14、的癌細(xì)胞H101P53P53P53肺癌的基因治療31H101H101 復(fù) 制 型 腺 病 毒 治 癌 機(jī) 制H1我們還能做些什么？肺癌的基因治療32我們還能做些什么？肺癌的基因治療32更好的載體提高轉(zhuǎn)染效率治療基因肺癌的基因治療33更好的載體提高轉(zhuǎn)染效率治療基因肺癌的基因治療33Immunoliposomes for active targetingAntibody against tumor specific molecules will target them to tumors肺癌的基因治療34Immunoliposomes for active tar更好的治療策略RNA干擾？肺癌的基

15、因治療35更好的治療策略RNA干擾？肺癌的基因治療35RNAi現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)肺癌的基因治療36RNAi現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)肺癌的基因治療36RNA干擾特點(diǎn)專一性高作用穩(wěn)定效率高操作較簡(jiǎn)便肺癌的基因治療37RNA干擾特點(diǎn)專一性高肺癌的基因治療37IRESSA治療肺癌療效肺癌的基因治療38IRESSA治療肺癌療效肺癌的基因治療38NSCLC 40-80%Prostate 40-80%Gastric 33-74%Head and neck 90-100%Breast 14-91%Colorectal 25-77%Pancreatic 30-50%Ovarian 35-70%高表達(dá)EGFR的腫瘤肺癌的基因治療39N

16、SCLC 熒光顯微鏡下觀察siRNA-EGFR的抑制效應(yīng)（A549細(xì)胞）a 空白對(duì)照 b LF2000 c 無(wú)關(guān)siRNA d siRNAEGFR肺癌的基因治療40熒光顯微鏡下觀察siRNA-EGFR的抑制效應(yīng)（A549細(xì)生長(zhǎng)抑制試驗(yàn)A549：85.0%SPC-A1：78.3%肺癌的基因治療41生長(zhǎng)抑制試驗(yàn)A549：85.0%SPC-A1：78.3%肺癌集落形成實(shí)驗(yàn)圖15 dsRNA-EGFR 抑制A549（左）、SPC-A1（右）細(xì)胞集落形成。a：對(duì)照組，b：空白載體組，c：dsRNA-unrelated組，d：dsRNA-EGFR組63.3%66.8%肺癌的基因治療42集落形成實(shí)驗(yàn)圖15

17、dsRNA-EGFR 抑制A549（左化療敏感性分析 圖18 RNAi抑制EGFR表達(dá)對(duì)A549（左）、SPC-A1（右）細(xì)胞化療敏感性的影響。A549對(duì)照組、 空白載體組、dsRNA-unrelated組、dsRNA-EGFR組IC50依次為2.67g/ml、2.30g/ml、2.19g/ml、0.50g/ml。 SPC-A1IC50依次為3.67g/ml、3.11g/ml、3.07g/ml、0.43g/ml 化療增敏47倍肺癌的基因治療43化療敏感性分析 圖18 RNAi抑制EGFR表達(dá)對(duì)A549（腫瘤生長(zhǎng)抑制率圖 3 各實(shí)驗(yàn)組腫瘤生長(zhǎng)曲線圖?？瞻纵d體組、dsRNA-unrelated組、

18、dsRNA-EGFR組腫瘤生長(zhǎng)抑制率依次為19.72%、13.59%、75.03% 75.03%13.59%19.72%肺癌的基因治療44腫瘤生長(zhǎng)抑制率圖 3 各實(shí)驗(yàn)組腫瘤生長(zhǎng)曲線圖?？瞻纵d體組、相關(guān)的課題及論文課題：基于RNAi技術(shù)抗腫瘤新藥研究04DZ19208；上海市科委重大項(xiàng)目用新方法提高肺癌化療敏感性的研究02JC14027；上海市科委重點(diǎn)項(xiàng)目論文：Acta Pharmacol Sin 2004；25（1）：61 注：本文已被Cancer Res（IF 7.69）、annual review of physiology（IF 16.67）等雜志引用。Genet Vaccines Ther. 2005；3:5中華內(nèi)科雜志 2004；43（5）：345RNA Biology 2004；1（1）：1中