預防移植靜脈再狹窄的基因治療進(jìn)展為題目的論文
論文摘要：預防移植靜脈再狹窄的基因治療是目前研究熱點(diǎn)，目的基因及其載體的選擇是基因治療的最關(guān)鍵步驟。本文是對預防移植靜脈再狹窄基因治療中目的基因及其載體的選擇的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，并指出其在研究中所遇到的問(wèn)題及今后的研究方向。
論文關(guān)鍵詞：基因治療,移植靜脈,再狹窄
隨著(zhù)醫療水平的發(fā)展，像靜脈移植等手術(shù)方法治療包括冠狀動(dòng)脈在內的血管狹窄等疾病給病人生活帶來(lái)新的希望，但術(shù)后通暢率逐年下降又給病人帶來(lái)新的憂(yōu)慮。目前對預防移植靜脈再狹窄主要手段有放射、藥物、物理治療，雖然有一定成效，但效果還是不佳，隨著(zhù)生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們將希望寄托于基因治療。下面將對基因治療中目的基因和載體的選擇進(jìn)展進(jìn)行綜述。
1.目的基因的種類(lèi)靜脈橋再狹窄主要機制就是內皮細胞的損傷；血栓形成；平滑肌細胞的遷移和增殖。這為我們目的基因的選擇提供依據。
1.1促進(jìn)內皮細胞修復的基因。
1.1.1內皮型一氧化氮合酶(eNOS)一氧化氮（NO）是體內重要的生物信使分子和效應分子，它具有抑制vsmc增殖、遷移，抑制血小板聚集等功能。而eNOS是NO合成的關(guān)鍵酶，通過(guò)將eNOS基因局部轉移，是防止移植血管狹窄的有效手段。王曉明等通過(guò)給靜脈橋轉染帶有eNOS基因的復制缺陷型重組腺病毒，再旁路移植到動(dòng)脈后得出其加速內皮細胞再生、抑制血栓形成，進(jìn)而抑制內膜增生。
1.1.2血管內皮生長(cháng)因子(VEGF)VEGF能高效的刺激內皮細胞的增殖，使損傷的內皮盡快得到修復，也可以間接抑制血管平滑肌細胞遷移和增殖。VEGF165是最主要的異構體，是其生物學(xué)作用的主要形式，也是目前的基因治療中主要選用的異構體。有研究表明通過(guò)腺病毒介導的VEGF過(guò)度表達可以使球囊損傷的動(dòng)脈內皮細胞再生，抑制血管內膜增殖。
1.1.3肝細胞生長(cháng)因子(HGF):HGF是一種間質(zhì)細胞衍生的多功能細胞因子，能刺激血管內皮細胞分裂和增殖,促進(jìn)血管內皮細胞損傷的修復，但不引起VSMC的增殖。有研究表明轉染HGF基因可增強球囊損傷后血管內皮組細胞的功能，有效抑制損傷血管的狹窄。
1.2抗血栓形成的基因。
1.2.1組織因子途徑抑制物(TFPI)TFPI是相對穩定的糖蛋白，是廣譜的Kunitz類(lèi)型絲氨酸蛋白酶抑制物，其具有很強的抗凝作用。有研究表明通過(guò)腺病毒介導TFPI基因局部轉染可以顯著(zhù)抑制PICA術(shù)后血栓形成和內膜增厚，主要是通過(guò)促進(jìn)血管平滑肌細胞（VSMC）凋亡而抑制血管的狹窄的。
1.2.2組織型纖溶酶原激活劑(t-PA)t-PA纖溶酶原激活劑主要物質(zhì)之一，主要有血管內皮細胞合成。其主要功能就是裂解纖溶酶原肽鍵，形成具有活性的纖溶酶。Ross報道t-PA減少能使經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈成形術(shù)(PTcA)后血管狹窄,可見(jiàn)t-PA在預防血管狹窄中起到比較重要的作用。t-PA不僅能預防血管狹窄，有項研究也表明tPA基因逆轉錄病毒載體直接注入介入手術(shù)后再狹窄動(dòng)物模型的血管壁可以減輕狹窄面積，甚至能達到30%。
1.3抑制VSMC增殖遷移的基因。
自體移植靜脈再狹窄的主要病理特征為內膜顯著(zhù)增厚。增厚內膜主要是由血管平滑肌細胞增殖、遷移等因素形成，其中有很多調節步驟參與當中。這為我們抑制VSMC增殖、遷移提供許多候選基因。單純皰疹病毒胸苷激酶（HSV-tk）是一種能使無(wú)活性的核昔類(lèi)似物輕甲基無(wú)環(huán)鳥(niǎo)苷轉化為磷酸化的細胞毒性形式，誘導DNA鏈合成中止引起細胞死亡。實(shí)驗研究表明HSV-tk基因能抑制新生內膜形成、降低內膜面積與中膜面積的比值(I：M)。FAS是一種凋亡受體，在VSMC中表達較多，當FAS配體在血管壁上表達也可以降低新生內膜的形成�？辜毎w移金屬基質(zhì)蛋白酶(MMPs)基因在VSMC的遷移中有十分重要的作用,組織型金屬蛋白酶抑制劑1(TIMP1)及其同家族成員都有顯著(zhù)減低I:M比例.
1.4聯(lián)合基因治療
由于預防移植靜脈狹窄干預靶點(diǎn)太多,而誰(shuí)是關(guān)鍵基因尚未確定,又加上單一靶點(diǎn)效果并不理想,于是有人聯(lián)合多個(gè)基因進(jìn)行干預,證明比單一基因干預更有效。Gunn等用C-myb的反義核酸得出能抑制豬經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈成形術(shù)后的內膜增生.VanBelle等在兔股動(dòng)脈上給予VEGF165質(zhì)�？梢约铀賰绕せ�,減少附壁血栓和新生內膜形成。張鐵民等實(shí)驗顯示,反義寡核苷酸與VEGF聯(lián)合應用較兩者單用更能顯著(zhù)預防再狹窄。
2.載體的種類(lèi)為了獲得一個(gè)好的臨床治療效果，載體的選擇是重要的一步。載體就是將目的基因導入特殊部位的工具，通常分為病毒載體和非病毒載體，它們各有自己的優(yōu)缺點(diǎn)。
2.1病毒載體的種類(lèi)
2.1.1腺病毒載體腺病毒是無(wú)包膜的線(xiàn)性雙鏈DNA病毒，目前的腺病毒載體大多以5型（Ad5）、2型（Ad2）為基礎。腺病毒主要優(yōu)點(diǎn)有轉染細胞廣泛、攜帶的DNA量大、感染效率高、重組病毒滴度高、不整合到宿主細胞、理化性質(zhì)穩定等。以腺病毒介導的基因治療預防血管狹窄的研究層出不窮。體內轉基因表達時(shí)間短暫、病毒基因表達的產(chǎn)物引起的毒性反應限制腺病毒這個(gè)載體的應用。正因如此，對腺病毒載體的改進(jìn)正在進(jìn)行，如經(jīng)RGD-4C整合素靶向多肽改良后的腺病毒在靜脈橋中有更好的轉染能力
2.1.2腺相關(guān)病毒載體（rAAV）rAAV源于非致病的野生型腺相關(guān)病毒，由于其安全性好、宿主細胞范圍廣、免疫源性低，在體內表達外源基因時(shí)間長(cháng)等特點(diǎn)，被視為最有前途的基因轉移載體之一。通用的AAV載體都是基于血清型2，即AAV2。因為rAAV感染效率低、制備成本高且只能包裝小于4.7kb的基因序列而在基因治療中受到限制。
2.1.3慢病毒載體慢病毒載體（LVs）是在HIV-1病毒基礎上改造而成的病毒載體系統，它能高效的將目的基因導入動(dòng)物和人的原代細胞或細胞系。LVs具有免疫原性低、整合到細胞上長(cháng)期表達、可感染非分裂期與分裂期細胞等優(yōu)點(diǎn).已有研究表明慢病毒載體應用于球囊損傷致血管狹窄研究的可行性。但慢病毒仍具有潛在的產(chǎn)生復制型慢病毒（RCL）和致癌的風(fēng)險，相關(guān)的研究還是有待加強。
2.2非病毒載體非病毒載體是通過(guò)哺乳細胞攝取和細胞間轉運大分子物質(zhì)的機制來(lái)把目的基因轉入靶器官。雖然非病毒載體具有安全、易得、無(wú)免疫源性等優(yōu)點(diǎn)，但是他們基本上轉染效率不高，因此早期在基因治療研究中沒(méi)有太高的地位。隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，非病毒載體在基因治療載體選擇上占有一定份額，尤其表現在納米粒子、超聲微泡載體上。
2.2.1超聲微泡載體：它的作用原理是通過(guò)超聲的物理效應使細胞膜上產(chǎn)生可逆的小孔，借助此孔外源性物質(zhì)進(jìn)入細胞內。Taniyama等通過(guò)超聲微泡載體將p53的cDNA轉入球囊損傷大鼠頸動(dòng)脈，得出血管內膜和中膜面積的比值顯著(zhù)降低。雖然超聲微泡靶向釋放技術(shù)的靶向性及無(wú)創(chuàng )性的優(yōu)點(diǎn)已達到大部分實(shí)驗的認可，但其轉染效率不高仍是需要大力研究的。
2.2.2納米粒子：它是現在研究比較熱門(mén)一種非病毒載體，主要是可以使被包裹的目的基因免受水解酶的降解，將目的基因運載到血管平滑肌上，達到治療疾病的目的。胡新華等通過(guò)納米粒子介導的反義雷帕霉素靶蛋白(mTOR)基因抑制移植靜脈內膜增生得出納米粒子在血管狹窄治療中是可行的�，F在用的納米粒子主要是PLGA，它有很好的組織相容性，產(chǎn)物沒(méi)有任何毒性。
3.總結和展望
這些年來(lái)盡管科研及醫務(wù)工作者在移植靜脈獲取技術(shù)、藥物防治、應用血管外支架和放射治療等方面做了大量的工作并在預防移植靜脈再狹窄上取得一定成效，但是總體效果還是不理想。移植后的靜脈因為內皮細胞損傷、炎性細胞浸潤、平滑肌細胞遷移增殖、細胞外基質(zhì)增加等一系列病理改變導致移植靜脈再狹窄。隨著(zhù)分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，安全、高效的載體出現、多基因聯(lián)合等綜合治療必將能有效預防血管再狹窄。
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