肺癌的基因治療課件

1、肺癌的基因治療1 肺癌的基因治療肺癌的基因治療 白春學(xué)白春學(xué) 張張 新新 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)旦呼研所復(fù)旦呼研所 肺癌的基因治療2 基因治療的定義基因治療的定義 依靠依靠遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)即基因即基因 （無(wú)論是人本身或外源的）（無(wú)論是人本身或外源的） 來(lái)治療疾病來(lái)治療疾病, 包括糾正人自包括糾正人自 身基因的結(jié)構(gòu)或功能身基因的結(jié)構(gòu)或功能 上的上的 錯(cuò)亂，阻止病變的進(jìn)展錯(cuò)亂，阻止病變的進(jìn)展, 殺殺 滅病變的細(xì)胞，或抑制外源滅病變的細(xì)胞，或抑制外源 病源體遺傳物質(zhì)的復(fù)制，從病源體遺傳物質(zhì)的復(fù)制，從 而達(dá)到而達(dá)到 治病目的。治病目的。 肺癌的基因治療3 肺癌分子發(fā)病機(jī)

2、制肺癌分子發(fā)病機(jī)制 通常觀察到的遺傳變化通常觀察到的遺傳變化 煙草煙草 致癌物致癌物 對(duì)外界信號(hào)的異常反應(yīng)對(duì)外界信號(hào)的異常反應(yīng) 丟失細(xì)胞周期控制丟失細(xì)胞周期控制 丟失凋亡途徑丟失凋亡途徑 丟失抑制轉(zhuǎn)移能力丟失抑制轉(zhuǎn)移能力 血管生成血管生成 永生化永生化 自分泌生長(zhǎng)環(huán)自分泌生長(zhǎng)環(huán) 非典型肺泡增生非典型肺泡增生 前惡變腺瘤前惡變腺瘤 肺癌肺癌 原位癌原位癌 發(fā)育不良發(fā)育不良 支氣管支氣管 花生花生 正常上皮正常上皮 肺癌的基因治療4 基因治療的要素基因治療的要素 確定目的基因確定目的基因 選用基因載體選用基因載體 目的基因在受體細(xì)目的基因在受體細(xì) 胞中表達(dá)胞中表達(dá) 肺癌的基因治療5 惡性腫瘤基因治

3、療靶基因惡性腫瘤基因治療靶基因 （目的基因）的選擇（目的基因）的選擇 （一）抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)（一）抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng) 1. 抑癌基因抑癌基因 (1)p53 (2). p RB (3). p15, p16, p21 肺癌的基因治療6 惡性腫瘤基因治療靶基因惡性腫瘤基因治療靶基因 （目的基因）的選擇（目的基因）的選擇 2. 癌基因癌基因反義基因、反義基因、RNAi (1). N-ras Ki-ras (2). IGFI R, IGFII R (3). c-myc 肺癌的基因治療7 惡性腫瘤基因治療靶基因惡性腫瘤基因治療靶基因 （目的基因）的選擇（目的基因）的選擇 （二）（二） 自殺基因自殺基因 肺癌的基

4、因治療8 惡性腫瘤基因治療靶基因惡性腫瘤基因治療靶基因 （目的基因）的選擇（目的基因）的選擇 （二）增強(qiáng)免疫反應(yīng)：（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)免疫原性增強(qiáng)免疫原性 (1) B-7 (2) 腫瘤抗原基因腫瘤抗原基因 (3) 細(xì)胞因子細(xì)胞因子 IL-2, IL-3, GM-CSF etc. (4) B 細(xì)胞融合細(xì)胞融合 肺癌的基因治療9 惡性腫瘤基因治療靶基因惡性腫瘤基因治療靶基因 （目的基因）的選擇（目的基因）的選擇 2. 過(guò)繼免疫基因治療過(guò)繼免疫基因治療 TI

5、L 導(dǎo)入導(dǎo)入 TNF 擴(kuò)增擴(kuò)增 導(dǎo)入體內(nèi)導(dǎo)入體內(nèi) IL-2 肺癌的基因治療10 惡性腫瘤基因治療的其它策略惡性腫瘤基因治療的其它策略 抑制腫瘤血管生成抑制腫瘤血管生成 （angiostatin, endostain) 誘導(dǎo)正常組織產(chǎn)生抗腫瘤物質(zhì)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保護(hù)正常組織免受化療的影響 （谷胱甘肽合成酶）（谷胱甘肽合成酶） 肺癌的基因治療11 癌癥基因治療 (113 trials currently open in US in immunotherapy of cancer) 54% of immunotherapy trials

6、dedicated to melanoma Delivery of the tumour-suppressor gene TP53 accounts for the next largest group Suicide GT 肺癌的基因治療12 In humans Cancer 69% 肺癌的基因治療13 肺癌的基因治療14 肺癌的基因治療15 基因治療對(duì)肺癌有效嗎？基因治療對(duì)肺癌有效嗎？ 肺癌的基因治療16 腺病毒載體轉(zhuǎn)染野生型腺病毒載體轉(zhuǎn)染野生型53基因的基因的 臨床試驗(yàn)臨床試驗(yàn) 期臨床試驗(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 %)

7、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)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17 瘤內(nèi)注射rAd-53試驗(yàn) 病例：病例：12例氣道阻塞而無(wú)法手術(shù)的肺癌患者 劑量：劑量：110611011pfu，28天注射1次， 療效：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18 瘤內(nèi)注射rAd-53聯(lián)合放療的期 臨床試驗(yàn) NSCLC 83的患者局部組織病理活檢未見腫瘤組織 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 期NSCLC（I

8、、II期） 83例中，有例中，有3例患者達(dá)到完全緩解例患者達(dá)到完全緩解 抑制TGF-表達(dá) 反義反義RNA轉(zhuǎn)染肺癌細(xì)胞株，然后將此細(xì)胞給轉(zhuǎn)染肺癌細(xì)胞株，然后將此細(xì)胞給59位位IIIB 或或IV期的肺癌患者注射，結(jié)果有期的肺癌患者注射，結(jié)果有14例部分緩解，一年生例部分緩解，一年生 存率達(dá)存率達(dá)70 肺癌的基因治療20 SCID: Non-CGT Example SCID means “severe combined immuno deficiency disease “bubble boy disease” Recessive genetic disorder Mutation in gene

9、for blood enz adenosine deaminase (ADA) Precursor cells gone so imm sys gone 肺癌的基因治療21 No therapy to treat this disease until GT Normal ADA gene is transplanted into patient Restarts imm sys Best to attack disease at source Put wild gene in stem cells that produce imm sys using avirulent retrovirus

10、A transgene integrates with body cells SCID: Non-CGT Example 肺癌的基因治療22 肺癌的基因治療23 肺癌的基因治療24 基因治療安全嗎基因治療安全嗎 ？ ？ ？ 肺癌的基因治療25 No therapy to treat this disease until GT Normal ADA gene is transplanted into patient Restarts imm sys Best to attack disease at source Put wild gene in stem cells that produce

11、imm sys using avirulent retrovirus A transgene integrates with body cells SCID: Non-CGT Example 肺癌的基因治療26 基因治療所致首例死亡基因治療所致首例死亡 1999年9月，一例遺 傳性鳥氨酸氨甲酰轉(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27 四個(gè)主要問(wèn)題四個(gè)主要問(wèn)題 FDA還沒有批準(zhǔn)任何人類基因治療藥物上市還沒有批準(zhǔn)任何人類基因治療藥物上

12、市 2) 免疫反應(yīng)免疫反應(yīng). 降低療效 3) 病毒載體的問(wèn)題病毒載體的問(wèn)題 . 毒性、免疫炎癥反應(yīng)、恢復(fù)復(fù)制能力的危險(xiǎn)。 4) 多基因病變多基因病變. 單基因治療療效有限. 1) 基因治療作用時(shí)間基因治療作用時(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28 世界首個(gè)獲準(zhǔn)上市的基因治療藥物世界首個(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29 今又生臨床療

13、效 聯(lián)合放療聯(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)放聯(lián)合常規(guī)放/化療化療 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%。 單藥治療單藥治療 復(fù)發(fā)性晚期頭頸部鱗癌患者的治療結(jié)果：50 以上的病人腫瘤縮小，最大縮小率達(dá)95。 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)：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31 H101 復(fù)復(fù) 制制 型型 腺腺 病病 毒毒 治治 癌癌 機(jī)機(jī) 制制 H101的的E

14、1B蛋白缺蛋白缺 失失,P53蛋白行使職能蛋白行使職能 P53蛋白阻止腺病毒蛋白阻止腺病毒 在細(xì)胞中復(fù)制繁殖在細(xì)胞中復(fù)制繁殖 正常細(xì)胞存活正常細(xì)胞存活 正常細(xì)胞正常細(xì)胞 H101感染感染P53功能功能 失常的癌細(xì)胞失常的癌細(xì)胞 H101在癌細(xì)胞中在癌細(xì)胞中 復(fù)制繁殖復(fù)制繁殖 H101選擇性殺死選擇性殺死P53功功 能失常的癌細(xì)胞能失常的癌細(xì)胞 P53缺失的癌細(xì)胞缺失的癌細(xì)胞 H101 肺癌的基因治療32 我們還能做些什么？ 肺癌的基因治療33 更好的載體 提高轉(zhuǎn)染效率提高轉(zhuǎn)染效率 治療基因治療基因 肺癌的基因治療34 Immunoliposomes for active targeting A

15、ntibody against tumor specific molecules will target them to tumors 肺癌的基因治療35 更好的治療策略更好的治療策略 RNA干擾？干擾？ 肺癌的基因治療36 RNAi現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 肺癌的基因治療37 RNA干擾特點(diǎn)干擾特點(diǎn) 專一性高專一性高 作用穩(wěn)定作用穩(wěn)定 效率高效率高 操作較簡(jiǎn)便操作較簡(jiǎn)便 肺癌的基因治療38 IRESSA治療肺癌療效治療肺癌療效 肺癌的基因治療39 NSCLC 40-80% Prostate 40-80% Gastric 33-74% Head and neck 90-100% Breast 14

16、-91% Colorectal 25-77% Pancreatic 30-50% Ovarian 35-70% 高表達(dá)高表達(dá)EGFREGFR的腫瘤的腫瘤 肺癌的基因治療40 熒光顯微鏡下觀察熒光顯微鏡下觀察siRNA-EGFR的抑制效應(yīng)的抑制效應(yīng) （A549細(xì)胞）細(xì)胞） a a 空白對(duì)照空白對(duì)照 b b LF2000 LF2000 c c 無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)siRNA siRNA d d siRNAsiRNAEGFREGFR 肺癌的基因治療41 生長(zhǎng)抑制試驗(yàn) 0 0 5 5 1010 1515 2020 2525 3030 3535 4040 對(duì)照對(duì)照l(shuí)ipofect-aminedsRNA- nonsp

17、ecific dsRNA-EGFR 細(xì)胞記數(shù)(細(xì)胞記數(shù)( 10000） 10000） 0 0 5 5 1010 1515 2020 2525 3030 3535 4040 4545 5050 對(duì)照對(duì)照l(shuí)ipofect- amine dsRNA- unrelated dsRNA- EGFR 細(xì)胞記數(shù)(細(xì)胞記數(shù)( 10000) 10000) A549：85.0% SPC-A1：78.3% 肺癌的基因治療42 集落形成實(shí)驗(yàn) 圖圖1515 dsRNA-EGFR dsRNA-EGFR 抑制抑制A549A549（左）、（左）、SPC-A1SPC-A1（右）細(xì)胞集落形成。（右）細(xì)胞集落形成。a a：對(duì)照組，

18、：對(duì)照組，b b：空：空 白載體組，白載體組，c c：dsRNA-unrelateddsRNA-unrelated組，組，d d：dsRNA-EGFRdsRNA-EGFR組組 63.3%66.8% 肺癌的基因治療43 化療敏感性分析 圖圖18 RNAi18 RNAi抑制抑制EGFREGFR表達(dá)對(duì)表達(dá)對(duì)A549A549（左）、（左）、SPC-A1SPC-A1（右）細(xì)胞化療敏感性的影響。（右）細(xì)胞化療敏感性的影響。A549A549對(duì)照組對(duì)照組 、 空白載體組、空白載體組、dsRNA-unrelateddsRNA-unrelated組、組、dsRNA-EGFRdsRNA-EGFR組組IC50IC50

19、依次為依次為2.67g/ml2.67g/ml、 2.30g/ml2.30g/ml、2.19g/ml2.19g/ml、0.50g/ml0.50g/ml。 SPC-A1IC50SPC-A1IC50依次為依次為3.67g/ml3.67g/ml、3.11g/ml3.11g/ml 、3.07g/ml3.07g/ml、0.43g/ml 0.43g/ml 化療增敏化療增敏47倍倍 肺癌的基因治療44 腫瘤生長(zhǎng)抑制率 0 0 200200 400400 600600 800800 10001000 12001200 14001400 16001600 18001800 20002000 22002200 24

20、002400 3 35 57 79 91111 13131515 1717 1919 2121 2323 2525 2727 天數(shù)天數(shù) 腫瘤體積（m m 3 )腫瘤體積（m m 3 ) 對(duì)照組對(duì)照組 空白載體組空白載體組 dsRNA-unrelated組dsRNA-unrelated組 dsRNA-EGFR組dsRNA-EGFR組 圖圖 3 各實(shí)驗(yàn)組腫瘤生長(zhǎng)曲線圖。空白載體組、各實(shí)驗(yàn)組腫瘤生長(zhǎng)曲線圖。空白載體組、dsRNA-unrelated組、組、dsRNA-EGFR組腫組腫 瘤生長(zhǎng)抑制率依次為瘤生長(zhǎng)抑制率依次為19.72%、13.59%、75.03% 75.03%75.03% 13.59%13.59% 19.72%19.72% 肺癌的基因治療45 相關(guān)的課題及論文相關(guān)的課題及論文 課