《Egr-1介导的肿瘤基因—放射治疗进展》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Egr-1介导的肿瘤基因—放射治疗进展（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1Egr-1 介导的肿瘤基因放射治疗进展肿瘤治疗的模式是综合治疗，多种治疗手段的有机结合是现阶段的探索热点。Egr-1 基因域,含放射敏感性的 CArG 盒/CC（A+T-rich）GG 区，故具有放射诱导性,并调节多种下游基因的转录,参与调节正常细胞的增殖、分化、肿瘤凋亡等。带有启动子的 Egr-1 基因与治疗基因（如 IFN-、TNF 等）结合，利用前者的放射诱导性，在时间、空间上调控基因的表达，使其产物局限于肿瘤或者可以作用于全身的免疫系统，发挥放疗和生物治疗的多重杀肿瘤效应。 1 Egr-1Egr-1 是 Shimizu 等1学者于 1992 年在研究人 HL-60 细胞分化时首次发现
2、人Egr-1 基因，它属于即刻早期基因（immediate early gene,IEG）成员，后者还包括Egr-2、Egr-3、Egr-4,C-jun,C-fos 和 WT1。它们结构高度相似,在多种刺激因子如NGF（神经生长因子）、丝分裂原,组织纤维蛋白溶酶原激活质 TPA 和血清、离子射线,IGF-（胰岛素样生长因子）等的诱导下可以快速短暂的表达,对细胞早期生长起调节作用。C-fos、C-jun 在某些恶性肿瘤中高表达属癌基因,WT1 是 Wilms 瘤的抑癌基因,Egr-1 是非小细胞肺癌的抑癌基因,还可能是结肠直肠癌抑癌基因2Egr-1 基因其中 SRE 序列为血清反应元件的核心区域
3、,含放射敏感性的 CArG 盒/CC（A+T-rich）GG 区，从而有放射诱导性。目前肿瘤放射-基因治疗研究的一个热门课题就是利用 Egr-1 启动子的放射诱导性进行肿瘤放射-基因治疗研究。2 Egr-1 与肿瘤基因-放射治疗吕星3等学者用 PCR 法扩增了小鼠 Egr-1 基因的 445 bp 的调控序列,并将克隆2后的调控序列接入 pGL3 荧光素酶报告质粒,再把质粒转染小鼠恶性黑色素瘤细胞 B16,在接受 2.510 Gy 不同剂量的 60Co 射线照射后,发现转染细胞的裂解液中的荧光素酶活性较未照射者明显为高,并以 2.5 Gy 剂量最为显著,约提高 138%。曹雪涛等学者则将 Eg
4、r-1 基因的启动子与人 TNF 基因融合,构建成射线可诱导的人 TNF 双拷贝逆转录病毒载体 pETDC,经过 Psi-2 和 Crip 包装细胞包装提高病毒滴度,然后感染小鼠成纤维细胞 NIH3T3 和黑色素瘤细胞株 B16、F10,经 G418 抗性筛选后,检测阳性克隆的 TNF 量,再接受 20 Gy 辐照测定照后的 TNF 量,结果发现照后 TNF 表达量分别是照前的 5.6 倍和 4.2 倍。Kawashita 等学者将 Egr-1 的启动子接在“自杀基因”HSV-tk（herpes simplex virusthymidine kinase）的上游,再用脂质载体转染肝癌细胞株,发
5、现感染成功的肝癌细胞株在辐照后对更昔洛韦（ganciclovir,GCV）的敏感度显著增强,未辐射者对 GCV 不敏感,他们进而提出了HSV-tkPGCV 和辐射的联合治疗肝癌的可能模式,这种治疗模式在移植了人肝癌细胞的裸鼠（荷瘤鼠）上得到了验证。吴丛梅等4分离和扩增 Egr-1 启动子,构建 pEgrP-TNF 质粒,探讨不同辐射剂量对被转染的 NIH3T3 细胞中 TNF 表达的影响，确定具有辐射激活和诱导下游基因表达增强的功能,低剂量辐射可激发并启动下游基因表达。魏道严等5构建由 Egr-1 基因启动子驱动 CDgly TK 基因表达的腺病毒载体,通过放射诱导调控CDgly TK 基因的
6、肿瘤靶向表达,用于肝癌的基因-放射治疗，该研究选用腺病毒介导具有 CD、TK 双功能的融合自杀基因-CDgly TK 基因转移,并利用具有放射诱导基因表达特性的早期生长反应基因 Egr-1（early growth response 1）基因启动子调控 CDgly TK 基因的肿瘤靶向表达,进行小鼠肝癌的基因-放射治疗。3局部输注具有肿瘤杀伤效应的由 Egr-1 基因调控序列启动的外源性基因表达载体,再利用局部放疗来诱导表达,可能提供了一种既减少放疗剂量又提高疗效的新方法,也为克服肿减少放疗剂量又提高疗效的新方法,也为克服肿瘤放疗不敏感、降低放疗负反应提供了新思路。这种肿瘤自杀基因治疗与肿瘤放
7、疗进行联合抗肿瘤方法具有较单一自杀基因或单独放疗更好的肿瘤治疗效果。局部放射诱导的方法既可以是外照射,也可以利用一些放射性同位素的亲组织分布来进行，例如应用肿瘤阳性显像剂 99 mTc-MIBI，131I,201 铊等进行体内照射，达到肿瘤局部性照射。另一方面,具有保护正常组织免受放疗损伤的基因与放疗结合，减少正常组织的损伤的基因-放射治疗也是当今研究的一个热点。例如肺癌放疗的同时通过联合生物治疗预防肺放射性纤维化的研究。TGF- 在肺纤维化发生的病理过程中起了重要作用,被公认为是较重要的介导肺纤维化的细胞因子6，7。TGF- 在细胞内的信号传递是通过 Smads 家族来实现的8,Smad 蛋
8、白是目前发现的 TGF- 受体的唯一作用底物9，10,其中 Smad 7 是TGF- 信号传导的重要阻抑因子。王丽等发现辐射诱导下 Egr-1 基因启动子调控腺病毒介导的 Smad 7 基因在 C57BL 小鼠肺内表达与放射剂量及放射后时相间的关系，发现以腺病毒为载体,经射线诱导 Egr-1 基因启动子能够调控 Smad 7 基因体内表达,Smad 7 基因表达量与放射剂量及放射后间隔时间有关。以腺病毒为载体 Egr-1 基因启动子经射线诱导调控下游基因的靶向性表达具有一定的稳定性及规律性,有可能靶向性阻断 TGF- 信号传导通路,从而实现放射性肺纤维化的靶向性基因治疗。此外，为克服放疗造成的
9、造血功能的损伤，杜楠等将携带 Egr-1 调控序列启动的4FLT3 配基（FL）和 GM-CSF 双顺反子表达载体（Egr-FG）导入骨髓基质细胞系HFCL（称为 HFCL/EFG）。采用 RT-PCR、ELISA 及细胞增殖法观察 FL 和 GM-CSFc DNA 在转染细胞中的表达及保护造血作用，认为辐射诱导基因 Egr-1 调控序列启动的造血生长因子基因表达载体在辐射后表达明显增高,在体外对辐射后的造血细胞具有保护作用11，12。 3 问题与展望Egr-1 在多种人类恶性肿瘤细胞中低表达,甚至消失,提示它具有成为这些恶性肿瘤生物学标记的可能性,对肿瘤的诊断及疗效判断有一定意义，利用外源性
10、 Egr-1基因抑制某些肿瘤细胞生长的特性,导入 Egr-1 基因不失为恶性肿瘤治疗的值得探索的一种手段。Egr-1 与肿瘤的关系颇为复杂,人们对其认识还相当肤浅,它对靶基因转录调节的双向性机制,它与凋亡的关系,与癌基因、抑癌基因的关系,以及它在一些其他人类肿瘤（如喉癌）中的作用及机制、临床实际应用价值及效果等,值得我们努力去探索。利用 Egr-1 基因启动子调控序列的放射敏感性而进行的基因-放射治疗的基础研究取得了令人鼓舞的成绩,但是肿瘤基因放射治疗仍然面临基因治疗的特异性、安全性,下游基因表达效率低，细胞毒作用小等问题。IFN 及TNF 等的抗肿瘤作用有直接作用，也有通过免疫调节作用，如果
11、把它们和 Egr-1一起构建质粒通过载体应用到基因-放射治疗中去，将发挥放疗和基因-免疫治疗的多重作用，值得探索。【参考文献】1 Shimizu N,Ohta M,Fujiwara C,et al.A gene coding for a zinc finger protein is inducedduring 12-0-tetrade canoylphorbol-13-acetate-stimulated HL-60 differentiation.J Bio Chem,1992,111（2）:272-277.2 Tice DA,Soloviev I,Polakis P.Activation
12、of the Wnt pathway interferes with serum response element-driven transcription of immediate early genes.J Biol Chem,2002,277（8）:6118-6123.53 Kawashita Y,Ohtsuru A,Kaneda Y,et al.Regression of hepatocellular carcinoma in vitro and in vivo by radiosensitizing suicide gene therapy under the inducible a
13、nd spatial control of radiation.Hum Gene Ther,1999,10（9）:1509-1519.4 吴丛梅,李修义,刘树铮.pEgr.p-TNF 的构建及其在 NIH3T3 细胞中的辐射诱导表达.中华放射医学与防护杂志,2001,21（5）:332-334.5 魏道严,戴冰冰,陈诗书.放射诱导经 Egr-1 启动子调控的腺病毒介导 CDgly TK基因的肿瘤靶向表达.中华医学杂志,2001,81:16.6 Martin M,Lefaix JL,Delanian S,et al.TGF-1 and radiation fibrosis:a master sw
14、itch and a specific therapeutic target? Int J Radiant Oncol Biol Phys,2000,47:277-290.7 McCormick LL,Zhang Y,Tootell E,et al.Anti-TGF-treatment preventsskin and lung fibrosis in murine sclerodermatous graft versus host disease:a model for human scleroderma.J Immunol,1999,163:5693-5699.8 Attisano L,W
15、rana JL.Smads as transcriptional co-modulators.Curr Opin Cell Biol,2000,12:235-243.9 Stopa M,Benes V,Ansorge W.Genomic locus and promoter region of rat Smads,an important antagonist of TGF beta signaling.Mamm Genome,2000,11:169.10 Hill CS.The Smads.Int J Biochem Cell Biol,1999,31:1249.11 杜楠,裴雪涛,罗成基，等.Egr-1 启动子序列调控造血生长因子表达的实验研究.第三军医大学学报,2000,22（4）:310-313.12 Scott SD,Marples B,Hendry JH,et al.A radiation-controlled molecular switch for use in gene therapy of cancer.Gene Ther,2000,7（13）:1121-1125.
