基因治疗案例

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1、冃I」§无论在发达国家还是在发展中国家，心肌梗死仍然是一类严重危害人类健康的医学急重症。依据卫牛部流行病学调查，我国缺血性心脏病患者已超过2000万人，每年新发病人数大约有100万人。据不完全统计，全球每年约有1700万人死于心血管疾病，其中有一半以上死于急性心肌梗死，冠心病已经成为一项世界性公共卫生课题⑴。随着世界人口的老龄化，冠心病发病率仍在持续增高⑵。冠心病传统治疗明显提高了心肌梗死的生存率和生活质量，但死亡和致残时有发生，也是造成心力衰竭的主要原因；传统治疗方法包括药物治疗、血管介入成形术和外科血管搭桥术，这些方法打前对复杂病亦变仍难以奏效。复杂病变主要包括

2、弥漫性小血管病变、慢性完全性闭塞病变、多支血管病变、多次介入治疗或手术后血管闭塞等⑴讥因此，亟需积极探索治疗心肌梗死这一临床急重症新的策略和方法。治疗性血管新生(therapeuticangiogenesis)为心肌梗死提供了全新的治疗策略。治疗性血管新生又称“分子搭桥术”或“生物搭桥术”，是指采取一定措施通过促进缺血局部新生血管的生成，形成新的循环通路，完成心脏缺血区域的自我搭桥，从而改善心肌灌注和心脏功能⑹。目前治疗性血管新生主耍包括蛋白治疗、细胞治疗和基因治疗。蛋口治疗因为蛋口在体内的半衰期短，需要持续注射，单-次剂量较大时可能导致血流动力学紊乱等原因，使其应

3、用受到限制。细胞移植的方法主要为细胞异体移植和细胞自体移植，但也存在诸多问题，女口：分子生物学作用机制、细胞来源的种类与保障、细胞移植数量与免疫反应等，也使得细胞治疗的应用受到限制。基因治疗是指把编码冇促血管新生因子或血管新生调控因子的基因通过载体转染到宿主细胞，在体内翻译表达相应的蛋白，从而有效促进缺血组织的新生血管生长。多种血管生长因子，如血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)⑺8)、血管生成索(angiopoietin,Ang)(9)和肝细胞生长因了(hepatocytegrowthfactor,HGF)"

4、°)等能诱导缺血心肌血管新生并改善心脏功能。因此，基因治疗成为促血管新生的另一选择。成人体内的血管新生(neovacularization)包扌舌两个过程，首先是原有的血管通过芽生的方式长出初级的血管网络，包括内皮细胞的增殖、迁移、管状结构形成以及细胞外基质的重构，这一过程称为血管生成(angiogenesis)'随后，这一初级的毛细血管网被平滑肌细胞和周细胞等血管支持细胞包裹，逐步形成具有完整结构的动脉血管网络，称为动脉生^(arteriogenesis)(14-I6)o在血管生成阶段起主要作用的因子称为促血管生成因子(angiogenicfactor),如FGF

5、(fibroblastgrowthfactor,FGF)和VEGF。在动脉生成阶段发挥主要作用的血管生长因子称为促动脉生成因子(arteriogenicfactor),女［JAng-1和HGF等。其中，促血管生成因TVEGF的研究最为广泛和深入，也是目丽已进入临床试验阶段的血管生长因子(0VEGF是一种糖蛋0,1989年Ferrara等佩⑼首先纯化出来,人VEGF家族由VEGF・A、VEGF・B、VEGF・C、VEGF-D和胎盘生长因子(placentalgrowthfactor,PLGF)组成㈤②)。VEGF-A常称之为VEGF,其编码基因定位于第6号染色体长臂，

6、为单一基因，总长为14kb,含8个外显了和7个内含了。转录后,一其mRNA可剪接为7种异构体，分别为VEGF12kVEGF145>VEGF148>VEGF165、VEGF183、VEGF189、VEGF206。VEGF与其受体结合后发挥生物学效应。VEGF受体(VEGFreceptor,VEGFR)属于受体酪氨酸激晦超家族，是一种膜镶嵌蛋白。目前发现冇五种VEGFR：VEGFR-kVEGFR・2、VEGFR-3、neuropilin-1(NP-1)^Hneuropilin-2(NP-2)(24)<>VEGF165是VEGF家族中研究最多最具特征性的促血管生成因子，主

7、要与VEGFR-kVEGFR-2结合后发挥作用，介导一系列细胞行为，包括细胞迁移、存活、增殖等(约。多个研究表明，VEGF165具冇促进血管新生、抗细胞凋亡等作用，其在缺血心肌的过表达能够改善心脏功能和心肌灌注(25-28)oAng及其受体是二十世纪九十年代屮期发现的血管生成调节因子。Ang家族有四个亚型:AngkAng2、Ang3>Ang4,其受体为Tiel和Tie2(29_34)o其中对Angl研究最为广泛和深入。Angl的基因位于8q22-q23,cDNA编码498个氨基酸。Angl分子量70kD,是由三个结构域组成的糖蛋白：N■端信号肽、第100-280