反义治疗与白血病靶基因研究进展.ppt
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参见附件(53kb)。
反义治疗与白血病
靶基因研究进展
郑州大学一附院血液科
孙 玲
反义治疗是根据碱基互补的原理，利用与目标靶基因DNA 或RNA互补的寡核苷酸片段封闭基因的表达，达到治疗目的。
反义技术用于抗白血病的理论基础是用反义寡核苷酸片段中止原癌基因和癌基因的表达，使白血病细胞向成熟分化或诱导凋亡，从基因水平起到缓解白血病作用。
反义治疗的优点：
1. 特异性强，对正常细胞无明显影响。
? 反义治疗是在核酸水平，优于蛋白质水平的治疗。
反义治疗的基本内容主要包括反义RNA 、反义 DNA 及核酶，目前研究较多的是反义寡核苷酸(ODN)和反义寡脱氧核苷酸(D-ODN) 。
反义治疗的作用机制：
1、与双链DNA形成三链结构，使
DNA转录受阻。
2、结合靶mRNA，与其形成双链
结构，激活核酶，降解靶mRNA，使其翻译中止。
3、使细胞表达核酶，降解特定的
基因片段。
4、阻止mRNA前体由胞核向胞浆
转运，间接影响基因的表达。
反义药物的必备条件：
1、可人工合成。
2、能通过细胞膜进入靶细胞，在细
胞内形成一定浓度。
3、在靶细胞内滞留并具有较长的半
衰期。
4、具有对抗血浆，体液和细胞内
核酶的降解作用。
5、能特异识别靶序列，并与之结
合。
反义治疗的靶基因
包括 融合基因
点突变基因
正常基因
扩增基因
1、融合基因: bcr/abl基因
CML细胞遗传学的特征性改变是细胞内存在ph染色体。
Ph染色体的分子学改变是9号染色体的 c-abl基因与22号染色体的bcr 基因形成bcr/abl融合基因，产生P210蛋白。
P210蛋白比由单纯 c-abl基因产生的P145蛋白具有更强的酪氨酸激酶活性，使细胞产生强烈的抗凋亡作用，诱导CML的发生。
bcr/abl融合基因对CML是特异的，且比较稳定，理论上可以作为反义治疗较为理想的靶基因。
1991 年,Szczylik.首先报导针对bcr/abl融合基因的反义寡核苷酸(antisense oligonucleotide ASON)可以选择性抑制CML病人Ph+细胞的增殖。至今已有大量类似报导。关于反义治疗的机制有以下几种学说。
(1)诱导凋亡作用
目前普遍认为bcr/abl基因具有强烈的抗凋亡作用。反义寡核苷酸作用在于诱导细胞凋亡的发生。
( 2)恢复正常细胞间的黏附作用
正常细胞可以通过?整合素及其受体等黏附分子的信号传导对造血细胞的增殖分化以及从骨髓释放到外周血有重要的调节作用。
由bcr/abl基因产生的P210蛋白与一系列骨架蛋白相互作用，影响?-整合素及受体。导致CML祖细胞与造血微环境基质及纤维结合素黏附减少，向恶性增殖分化并进入外周血。
应用bcr/abl反义寡核苷酸可以有效阻止这种病理过程。恢复造血细胞的正常黏附及?-整合素的抑制增殖作用。
(3)非反义机制
有人对反义寡核苷酸完全通过反义机制起作用有争议。他们认为反义核酸可能也通过与某些蛋白如酪氨酸激酶，DNA聚合酶和某些内切酶起作用。
Vaerman认为是寡核苷酸3`末端TAT特殊序列决定寡核苷酸的抑制增殖作用。
CML细胞经bcr/abl反义寡核苷酸处理后生长受抑，对正常细胞无影响。人们已开始用于CML自体骨髓移植的体外净化。
也有人提出，CML 为克隆性疾病，但bcr/abl在CML干细胞中无表达，因此bcr/abl是不是CML真正的致病基因有待探讨。
2、点突变
P53 基因定位于17P13·1区，是一种抑癌基因，分野生型和突变型。突变型常常是野生型发生突变所致，它不具备抗细胞增殖作用，与肿瘤的发生有关。合成与突变型P53互补的ASON可能抑制白血病细胞的增殖。
其抑制白血病细胞增殖作用主要依赖于导致DNA的急性损伤。体外实验证实，这种突变型的ASON与蒽环类药物有协同作用，可以提高疗效。
3、正常基因
(1) c-myb基因定位于6号染色
体, 编码75KD核结合蛋白, 是
细胞周期中G/S期重要的转换
基因。
c-myb参与正常造血，具有
调控多种造血祖细胞的功能
尤其对晚期造血祖细胞更重
要。
?
c-myb 在白血病细胞系(如K562细胞系)中常过度表达，推测与白血病发生有相关性。研究显示，c-mybASON通过抑制c-myb表达，抑制白血病细胞增殖。
c-mybASON抑制白血病细胞增殖可能与G/S期阻滞有关 ......
反义治疗与白血病
靶基因研究进展
郑州大学一附院血液科
孙 玲
反义治疗是根据碱基互补的原理，利用与目标靶基因DNA 或RNA互补的寡核苷酸片段封闭基因的表达，达到治疗目的。
反义技术用于抗白血病的理论基础是用反义寡核苷酸片段中止原癌基因和癌基因的表达，使白血病细胞向成熟分化或诱导凋亡，从基因水平起到缓解白血病作用。
反义治疗的优点：
1. 特异性强，对正常细胞无明显影响。
? 反义治疗是在核酸水平，优于蛋白质水平的治疗。
反义治疗的基本内容主要包括反义RNA 、反义 DNA 及核酶，目前研究较多的是反义寡核苷酸(ODN)和反义寡脱氧核苷酸(D-ODN) 。
反义治疗的作用机制：
1、与双链DNA形成三链结构，使
DNA转录受阻。
2、结合靶mRNA，与其形成双链
结构，激活核酶，降解靶mRNA，使其翻译中止。
3、使细胞表达核酶，降解特定的
基因片段。
4、阻止mRNA前体由胞核向胞浆
转运，间接影响基因的表达。
反义药物的必备条件：
1、可人工合成。
2、能通过细胞膜进入靶细胞，在细
胞内形成一定浓度。
3、在靶细胞内滞留并具有较长的半
衰期。
4、具有对抗血浆，体液和细胞内
核酶的降解作用。
5、能特异识别靶序列，并与之结
合。
反义治疗的靶基因
包括 融合基因
点突变基因
正常基因
扩增基因
1、融合基因: bcr/abl基因
CML细胞遗传学的特征性改变是细胞内存在ph染色体。
Ph染色体的分子学改变是9号染色体的 c-abl基因与22号染色体的bcr 基因形成bcr/abl融合基因，产生P210蛋白。
P210蛋白比由单纯 c-abl基因产生的P145蛋白具有更强的酪氨酸激酶活性，使细胞产生强烈的抗凋亡作用，诱导CML的发生。
bcr/abl融合基因对CML是特异的，且比较稳定，理论上可以作为反义治疗较为理想的靶基因。
1991 年,Szczylik.首先报导针对bcr/abl融合基因的反义寡核苷酸(antisense oligonucleotide ASON)可以选择性抑制CML病人Ph+细胞的增殖。至今已有大量类似报导。关于反义治疗的机制有以下几种学说。
(1)诱导凋亡作用
目前普遍认为bcr/abl基因具有强烈的抗凋亡作用。反义寡核苷酸作用在于诱导细胞凋亡的发生。
( 2)恢复正常细胞间的黏附作用
正常细胞可以通过?整合素及其受体等黏附分子的信号传导对造血细胞的增殖分化以及从骨髓释放到外周血有重要的调节作用。
由bcr/abl基因产生的P210蛋白与一系列骨架蛋白相互作用，影响?-整合素及受体。导致CML祖细胞与造血微环境基质及纤维结合素黏附减少，向恶性增殖分化并进入外周血。
应用bcr/abl反义寡核苷酸可以有效阻止这种病理过程。恢复造血细胞的正常黏附及?-整合素的抑制增殖作用。
(3)非反义机制
有人对反义寡核苷酸完全通过反义机制起作用有争议。他们认为反义核酸可能也通过与某些蛋白如酪氨酸激酶，DNA聚合酶和某些内切酶起作用。
Vaerman认为是寡核苷酸3`末端TAT特殊序列决定寡核苷酸的抑制增殖作用。
CML细胞经bcr/abl反义寡核苷酸处理后生长受抑，对正常细胞无影响。人们已开始用于CML自体骨髓移植的体外净化。
也有人提出，CML 为克隆性疾病，但bcr/abl在CML干细胞中无表达，因此bcr/abl是不是CML真正的致病基因有待探讨。
2、点突变
P53 基因定位于17P13·1区，是一种抑癌基因，分野生型和突变型。突变型常常是野生型发生突变所致，它不具备抗细胞增殖作用，与肿瘤的发生有关。合成与突变型P53互补的ASON可能抑制白血病细胞的增殖。
其抑制白血病细胞增殖作用主要依赖于导致DNA的急性损伤。体外实验证实，这种突变型的ASON与蒽环类药物有协同作用，可以提高疗效。
3、正常基因
(1) c-myb基因定位于6号染色
体, 编码75KD核结合蛋白, 是
细胞周期中G/S期重要的转换
基因。
c-myb参与正常造血，具有
调控多种造血祖细胞的功能
尤其对晚期造血祖细胞更重
要。
?
c-myb 在白血病细胞系(如K562细胞系)中常过度表达，推测与白血病发生有相关性。研究显示，c-mybASON通过抑制c-myb表达，抑制白血病细胞增殖。
c-mybASON抑制白血病细胞增殖可能与G/S期阻滞有关 ......
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