[发明专利]一种在端粒酶阳性肿瘤细胞特异表达标记基因和治疗基因的慢病毒及其用途

说明书

发明领域

本发明涉及重组慢病毒基因转移技术。结合端粒酶基因启动子的肿瘤特异启动 功能，用慢病毒转基因技术在体外研究肿瘤的发生和发展及治疗性药物；在体内实 施肿瘤的示踪和在体治疗。

背景技术

恶性肿瘤是目前人类健康面临的最大威胁，传统的恶性肿瘤的治疗手段包括手 术、化疗、放疗等。但对很多中晚期肿瘤患者，这些传统治疗方法就显得力不从心， 与此同时生物治疗就成为一种必需的手段。基因治疗是生物治疗的方式之一，将基 因通过载体转入病人体内，从而达到治疗和预防疾病的目的。基因治疗的一大关键 问题是肿瘤靶向性问题。肿瘤的基因治疗是建立在诊断明确，定位明确，精确把握 治疗范围和治疗程度的基础上的。肿瘤靶向性活体生物萤光成像技术在肿瘤的基因 诊断和实时监测肿瘤发生发展的病理过程中有非常宽阔的应用前景。活体生物萤光 成像技术具有以下几个常规检测手段所不具备的优点：(1)无创伤性；(2)可多次重 复在不同时间点检测；(3)快速扫描成像(时间少于5min)；(4)可以使生物活体整 体成像。活体生物萤光成像技术与转基因动物相结合可以实时示踪许多重要细胞 和分子，特别是肿瘤细胞、免疫相关细胞和介质，从而洞悉其在疾病发生发展过程 中所扮演的角色，为揭示多种疾病病理过程提供了线索。在动物模型的病理过程研 究中，活体生物萤光成像技术的无创检测报告基因表达这一能力与传统的将实验动 物处死后再进行组织染色、酶活性分析的方法相比有巨大优势。活体生物萤光成 像技术在实验中可在同一实验动物体内获得全部时间点的整体数据，可以用极少 的实验动物而迅速获得更全面的数据，这样就大大地节省了实验动物、时间以及实 验经费。由于能够对同一动物进行连续检测这样就最大程度减少了不同实验动物之 间的个体差异以及传统检测方法误差所造成的对实验结果的影响。更重要的是活 体生物萤光成像技术的敏感性极高，有研究证实活体生物萤光成像技术检测肿瘤 细胞的敏感性甚至超过了流式细胞仪体外检测的敏感性。与其他用于检测细胞游 走增殖的标记技术如萤光染料、放射性探针等相比活体生物萤光成像技术对标靶细 胞无毒副作用，并且也不会因标靶细胞增殖分裂，信号稀释而丧失标记作用。

活体生物萤光成像技术在肿瘤方面可以应用于快速的测量各种癌症模型中肿瘤 的生长，并可对癌症治疗中癌细胞的变化进行实时观测评估；可以无创伤地定量 检测小鼠整体的原位瘤、转移瘤及自发瘤。已有研究人员使用萤光素酶和GFP作为 报告子活体成像肿瘤细胞，并探讨了使用这些报告基因在细胞分子水平研究肿瘤 的前景。而且研究证实使用活体生物萤光成像技术获得的实验结果与MRI成像的结 果能够达到91％的一致性，这进一步证明活体生物萤光成像技术在活体分析肿瘤的 时间空间分布方面是一个极其优秀的工具。MRI测出的肿瘤体积与活体生物萤光成 像测得的肿瘤组织所产生的光子数呈线性相关。由于MRI测得的体积还包括肿瘤 周边的水肿、浸润的细胞、死亡细胞的残骸，而活体生物萤光成像测得的却只有具 有代谢活力的肿瘤细胞因此更具研究价值。

活体生物萤光成像技术最基本的要求是要将外源的显像基因靶向性导入活体 细胞表达。因此需要一种高效、安全的基因导入系统，也即是转基因载体系统。近 年来，研究人员提出了癌症的靶向基因-病毒治疗策略(targeting gene-virotherapy of cancer)，即将高效安全的病毒转基因系统和特定的肿瘤选 择元件结合起来，使外源的显像基因或治疗基因能够通过病毒载体选择性的转移到 肿瘤细胞中去，并在其中表达。癌症的靶向基因-病毒治疗策略，可克服传统肿瘤 基因治疗中转染效率低、靶向性差、目的基因表达量低、杀伤力不够等缺点，因此， 癌症的靶向基因-病毒治疗应该会比过去的基因治疗方法效果好很多。

靶向基因-病毒治疗策略之关键步骤是解决两个问题：(1)如何选择高效安 全的基因转移系统，即病毒。(2)如何选择和实施基因转移的肿瘤靶向性元件。