【关键词】 癌，肝细胞； 基因疗法； 重组腺病毒-胸苷激酶基因制剂 Study on the progression of recombinant adenovirus-herpes simplex virus thymidine kinase adjuvant for HCC therapy LI Ning. 【Key words】 Carcinoma, hepatocellular; Gene therapy; Recombinant adenovirus-herpes simplex virus thymidine kinase 【First author's address】 Beijing YouAn Hospital, Capital Medical University, Beijing 100069, China Email:liningbjyah@vip.sina.com 绝大多数原发性肝癌患者确诊时已进入中晚期。目前以手术切除、介入栓塞联合射频消融及肝移植为主的治疗方法存在重大问题，即不能彻底消除所有潜在的残余或微小转移病灶。寻找和开发对肿瘤细胞具有高度靶向性，同时不损害机体固有免疫功能、临床安全性好的生物制剂是解决肝癌术后复发转移率高与长期生存率低的重要途径。重组腺病毒-胸苷激酶基因制剂（ADV-TK）是目前世界各国均在积极探索、研究的热点领域。 1. ADV-TK自杀基因概况:自杀基因是指存在于细菌、病毒和真菌中的一类基因，其编码的酶能活化一些抗感染药物前体以产生细胞毒性作用。其治疗策略是将自杀基因构建在一定的表达载体上并导入肿瘤细胞中，应用其在特定条件下高表达的酶将无毒性的药物前体转化为细胞毒性药物，从而达到杀伤肿瘤细胞的治疗目的。 ADV-TK是目前多种自杀基因治疗系统中最常用的基因工程药物，属重组腺病毒载体介导的单纯疱疹病毒胸苷激酶基因制剂（HSV1-TK/GCV）系统，是在第一代腺病毒载体（指在野生型腺病毒的基因组中缺失了E1区使其失去复制能力）的E1区插入了HSV-TK的表达盒。通过ADV载体将TK转入肿瘤细胞中使之表达，在抗疱疹病毒前药更昔洛韦（GCV）参与下，胸苷激酶将单磷酸核苷转化为三磷酸核苷，并与肿瘤细胞新生DNA链结合，干扰DNA合成，从而杀伤肿瘤细胞。另外，由于ADV-TK的“旁观者效应”，即使只有少数肿瘤细胞被TK转染，通过细胞间缝隙连接通道，激发吞噬已死亡细胞释放出的TK以及免疫介导的杀伤效应等机制，使得周围未直接感染的肿瘤细胞也可被杀伤。ADV-TK介导的细胞毒免疫治疗可释放细胞毒和细胞碎片进一步激发机体免疫反应，由于转染的肿瘤细胞和自杀肿瘤细胞以及碎片的抗原性相同，为抗肿瘤治疗营造了免疫刺激效应，进一步杀伤和清除肿瘤细胞[1]。 2. ADV-TK国外研究现状：国外ADV-TK的临床研究主要集中在前列腺癌、头颈部癌、卵巢癌、肝癌等恶性肿瘤。美国Baylor医学院的研究者曾报道了局部注射ADV-TK治疗前列腺癌的I期临床试验，证明以腺病毒载体介导的TK基因制剂（ADV/HSV-TK）联合GCV治疗前列腺癌的安全性和抗肿瘤活性，该研究中患者在超声引导下接受前列腺局部单次注射ADV/HSV-TK，18例患者中3例出现肿瘤客观应答，前列腺特异性抗原（PSA）下降达50%以上[2]。另一项研究对52例前列腺癌患者进行多次局部注射基因治疗，结果表明43%受试者的PSA获得44%的持续降低[3]。不仅如此，基因治疗还可使放疗失败的前列腺癌患者PSA倍增时间显著延长[4]。该研究组在2001年及2004年发表了I、II期临床研究结果，将60例受试者分为3组，低危组前列腺癌患者局部每次注射ADV-TK 5×1011 病毒颗粒，联合伐昔洛韦14 d（5 mg/kg，口服，2次/d），还结合放疗（总剂量为45 Gy）照射盆腔淋巴结，随访21个月，受试者获得临床治愈，PSA全部小于1，而单纯放疗组中仅1例（总例数为3）PSA小于1；中危组和高危组加用激素抑制治疗，全部受试者的PSA显著降低，高危组中3例在随访期发生转移，但局部病灶获得完全缓解[5-6]。瑞士研究者Shand等[7] 对48例复发性脑胶质瘤患者在手术后辅助应用ADV-TK基因治疗的I/II期临床试验结果显示，中位生存期为8.7个月，12个月生存率为27.1%（13/48）。德国Freiburg 大学医学中心的研究者以复发性卵巢癌患者为研究对象进行了ADV-TK I期临床试验，对入组10例患者进行腹腔注射ADV-TK，剂量为每次2×1010～2×1013病毒颗粒，随后GCV静脉滴注14 d（5 mg/kg，2次/d），同时联合拓扑替康化疗。基因治疗4周后，5例患者接受了二次探查手术，其中2例肿瘤完全消失，其余病例肿瘤明显缩小；5例中3例患者在论文发表时仍然生存，其生存期分别达到30、30、31个月，中位生存期较传统二、三线治疗延长约1/3[8-9]。2010年西班牙学者完成了一项ADV-TK治疗晚期肝细胞癌的I期临床试验，以评价局部瘤内注射的可行性和安全性，并分析其抗肿瘤疗效。研究中10例患者接受基因治疗，剂量为1×1010～2×1012病毒颗粒，其后应用GCV静脉滴注，每30 d重复治疗1次，最多3次。目标病灶病变稳定，其中高剂量组2例出现瘤内坏死，1例持续稳定，总生存期达到26个月，治疗过程中没有发生严重不良事件[10]。 3. ADV-TK国内研究进展：目前国内ADV-TK基因治疗已完成临床前试验、I期与II期临床试验，并即将获批进入III期临床试验。 临床前试验结果显示：ADV-TK基因对14种肿瘤细胞的体外抑制率达80%～90%，体内试验对多种肿瘤的抑瘤率达60%～80%。对头颈部癌的I期临床试验证实ADV-TK基因制剂靶向性好，不良反应少，安全性好。II期肝癌临床试验结果显示：肝癌瘤体内每次局部注射ADV-TK 1×1012病毒颗粒，2个疗程（30 d）后，目标病灶控制率达71.4%，显示了良好的临床疗效。病理学检查结果显示，ADV-TK基因注射部位肿瘤细胞大片坏死，同时在肿瘤细胞增生活跃的外缘癌细胞数量减少，并形成正常结缔组织包膜，包膜外侧有大量淋巴细胞浸润，提示ADV-TK在特异性肿瘤杀伤作用的同时，使机体免疫功能提高，并达到肿瘤整体恶性程度下降的预期效果。本试验组有5例患者随后行肝癌局部切除，并继续基因治疗2～3个疗程，至今无一例复发转移，最长生存期达3.5年。 另一项联合肝移植治疗中晚期肝癌的探索性研究结果显示，超过米兰标准的肝癌行肝移植联合ADV-TK基因治疗可显著降低术后复发转移率，提高长期生存率。23例超过“米兰”标准肝癌肝移植后接受ADV-TK治疗的患者，2年无复发生存率为43.5％；而22例同期对照组中2年无复发生存率仅为9.1％。进一步将患者分为有血管侵犯组和无血管侵犯组，其中无血管侵犯组2年无复发转移率和整体生存率为83.3％和100％，而12例有血管侵犯组分别为16.7％和26.7％，提示：中晚期肝癌不伴有远处转移和血管侵犯患者行原位肝移植联合ADV-TK基因肝脏淋巴回流区局部单次注射治疗，对肝移植术后肝癌复发转移具有显著防治作用，可以改善晚期肝癌患者的无病生存期，提高患者的总体生存率[11]。 4. ADV-TK研究展望：前期国内外研究结果表明，ADV-TK基因辅助肿瘤治疗方法简单，不良反应少，疗效确切，显示出良好的应用前景。从现有证据分析，我们认为：（1）肝癌局部应用ADV-TK基因治疗，包括瘤体内注射、局部血管灌注，方法可行，疗效确切，无明显不良反应。（2）鉴于ADV-TK基因单次注射剂量和多次应用次数所限，要使基因治疗达到最好疗效，应先期最大限度地去除肿瘤病灶，之后局部应用ADV-TK基因治疗，发挥其高度靶向作用，消灭肿瘤残余或微小转移病灶。（3）ADV-TK基因局部注射在杀伤肿瘤细胞的同时可激活机体自身免疫系统，对肿瘤形成免疫攻击，并产生正常结缔组织包膜，达到肿瘤整体恶性程度下降的预期效果，与肝癌局部切除联合应用可进一步提高肝癌手术切除率，降低剩余肝组织的肝功能不全发生率。因此，ADV-TK基因在肝脏及淋巴回流区局部应用可作为手术切除、物理介入及肝移植的辅助治疗手段，对提高肝癌切除率，降低术后复发转移率，提高临床治愈率及长期生存率将发挥重大作用。其应用途径、注射剂量、作用机制、临床疗效及安全性将在III期临床试验、“十二五”重大专项课题研究中得到进一步证实，为形成我国肝癌治疗优化方案做出重要贡献，也将为实体肿瘤的临床治疗开辟新的途径和方法。 参 考 文 献 [1]Aguilar LK, Guzik BW, Aguilar-Cordova E. Cytotoxic immunotherapy strategies for cancer: mechanisms and clinical development. J Cell Biochem, 2011, 112: 1969-1977. [2]Herman JR, Adler HL, Aguilar-Cordova E, et al. In situ gene therapy for adenocarcinoma of the prostate: a phase I clinical trial. Hum Gene Ther, 1999, 10: 1239-1249. [3]Shalev M, Kadmon D, Teh BS, et al. Suicide gene therapy toxicity after multiple and repeat injections in patients with localized prostate cancer. J Urol, 2000, 163: 1747-1750. [4]Miles BJ, Shalev M, Aguilar-Cordova E, et al. Prostate-specific antigen response and systemic T cell activation after in situ gene therapy in prostate cancer patients failing radiotherapy. Hum Gene Ther, 2001, 12: 1955-1967. [5]Teh BS, Aguilar-Cordova E, Kernen K, et al. Phase I/II trial evaluating combined radiotherapy and in situ gene therapy with or without hormonal therapy in the treatment of prostate cancer--a preliminary report. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2001, 51: 605-613. [6]Teh BS, Ayala G, Aguilar L, et al. Phase I-II trial evaluating combined intensity-modulated radiotherapy and in situ gene therapy with or without hormonal therapy in treatment of prostate cancer-interim report on PSA response and biopsy data. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2004, 58: 1520 -1529. [7]Shand N, Weber F, Mariani L, et al. A phase 1-2 clinical trial of gene therapy for recurrent glioblastoma multiforme by tumor transduction with the herpes simplex thymidine kinase gene followed by ganciclovir. GLI328 European -Canadian Study Group. Hum Gene Ther, 1999, 10: 2325-2335. [8]Hasenburg A, Tong XW, Fischer DC, et al. Adenovirus-mediated thymidine kinase gene therapy in combination with topotecan for patients with recurrent ovarian cancer: 2.5-year follow-up. Gynecol Oncol, 2001, 83: 549-554. [9]Matthews K, Noker PE, Tian B, et al. Identifying the safety profile of Ad5.SSTR/TK.RGD, a novel infectivity-enhanced bicistronic adenovirus, in anticipation of a phase I clinical trial in patients with recurrent ovarian cancer. Clin Cancer Res, 2009, 15: 4131-4137. [10]Sangro B, Mazzolini G, Ruiz M, et al. A phase I clinical trial of thymidine kinase-based gene therapy in advanced hepatocellular carcinoma. Cancer Gene Ther, 2010, 17: 837-843. [11]Li N, Zhou J, Weng D, et al. Adjuvant adenovirus-mediated delivery of herpes simplex virus thymidine kinase administration improves outcome of liver transplantation in patients with advanced hepatocellular carcinoma. Clin Cancer Res, 2007, 13: 5847-5854. （收稿日期：2011-08 -09） （本文编辑：朱红梅） 中华医学会肝脏病杂志版权 |