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编号:10401791
P53基因治疗宫颈癌的实验与临床研究 ˇ
http://www.100md.com 中华实用医药杂志2003年10月 第3卷 第20期
     【摘要】 目的 观察P53基因实验及临床治疗宫颈癌的有效性及毒副作用。方法 将含HPV16/18型感染的宫颈鳞癌组织注入裸鼠皮下成瘤、传代,将以缺陷型腺病毒为载体的P53基因(Ad-P53)瘤内注射,同时用抗癌药DDP、BLM以及生理盐水作对照,观察P53基因治疗宫颈癌的有效性。并将P53基因通过腹壁下动脉插管注入宫颈癌病人的髂内动脉,以生理盐水作对照,观察P53基因临床治疗宫颈癌的有效性及毒副作用。结果 在宫颈鳞癌裸鼠移植瘤中,P53基因对肿瘤细胞的作用强度较BLM强(P<0.01),几与DDP相同(P>0.05),治疗期间全部裸鼠无死亡,精神、进食及大小便无明显异常。临床应用中可见到,P53基因治疗后7天,宫颈局部肿瘤坏死、固缩,中位体积缩小率达23.5%(P<0.01)。电镜下见肿瘤细胞发生凋亡。P53基因治疗当天,部分病例(4/7)出现头痛、发冷及发热,无其它毒副作用发生。结论 P53基因治疗宫颈癌的动物模型中,其作用强度介于DDP与BLM之间;临床上应用P53基因治疗宫颈癌,除部分病人有轻微的感冒症状及发热外,无其它毒副作用发生;P53基因通过动脉灌注治疗宫颈癌有一定的疗效。
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    关键词 宫颈癌 裸鼠 P53基因 实验 临床 动脉灌注

    【文献标识码】 A 【文章编号】 1609-6614(2003)20-1840-03

    Investigation of gene therapy by Ad-p53in the patients with

    cervical carcinoma clinically and experimently

    Zhang Yanna,Wang Hua,Ye Yanli,et al.

    Cancer Center,Sun Yat-sen University,Guangzhou510060.

    【Abstract】 Objective To investigate the availability and toxic effect ofgene therapy by Ad-p53in the paˉtients with cervical carcinoma clinically and experimently.Methods The tissues of cervical carcinoma with HPV16/18positivity was injected into the hypodermis of nude mice to make tumors and transmission,then Ad-p53gene was injected into the tumors to investigate the effect,while DDP,BLM and normal saline were injected into the tumors to as control groups.In the clinical treatment,Ad-p53gene was injected into the internal iliac artery of thepatients with cervical squamous cell caicinoma by inferior epigastric artery totest the availability and toxic effect of gene therapy by Ad-p53,normal salinewas used as control groups.Results In the nude mice’s transplantation tumors,the action intensity of Ad-p53gene to the tumor cells was strengther than BLM(P<0.01),it was almostly the same with DDP(P>0.05).During the treatment,therewere not any nude micees dead,and there were not any abnormalities occurred in
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    the mices’mental psychic,food-intake,stool and urine significantly too.In the clinical treatment,we found that the necrosis and pyknosis occurred in the local tumors by the vaginoscopy,the mean volume shrink was23.5%(P<0.01),and the aptosis of tumor cells occurred under the electron microscope at the seventh day after Ad-p53gene therˉapy.At the treatment day,some patients(4/7)felt headache,cold and fever,trere were not other toxic effects ocˉcurred.Conclusion In the animal modes of cervical squamous cell carcinoma,the intensity of actionof Ad-p53gene to the tumor cells is between DDP and BLM.Except some patients with cervical carcinoma occur cold symptoms and fever slightly,there aren’t other toxic effects occurred clinically by gene therapy with Ad-p53.The gene therapywith Ad-p53is effective in treating patients with cervical carcinoma by injecting into artery.
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    Key words cervical carcinoma nude mice Ad-p53gene experiment clinical artery injection

    宫颈癌是仅次于乳腺癌的第二个女性最常见的恶性肿瘤。近年来由于性传播疾病的流行,宫颈癌的发病率有上升的趋势,且流行病学逐渐趋向年轻化。影响宫颈癌疗效的因素有多种,但HPV16/18的感染及P53基因的失活越来越受到人们的关注。

    本研究将含HPV16/18型感染的宫颈鳞癌组织注入裸鼠皮下成瘤、传代,将以缺陷型腺病毒为载体的P53基因 ˇ 基金项目:广东省重点项目基金资助(99M04913G)(Ad-P53)瘤内注射,同常用抗癌药DDP、BLM以及生理盐水作对照,观察P53基因治疗宫颈癌的有效性。并将P53基因通过腹壁下动脉插管注入宫颈癌病人的髂内动脉,观察P53基因临床治疗宫颈癌的有效性及毒副作用。

    1 材料与方法
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    1.1 实验部分

    1.1.1 BALB/C裸小鼠(nu/nu)SPF级 本中心动物实验室繁殖,雌雄兼用,5周龄,按SPF级条件饲养。

    1.1.2 建立裸鼠宫颈癌移植瘤模型 取新鲜的HPV16/18型感染的宫颈鳞癌手术组织标本,置于含双倍青霉素和链霉素的Hang’s液中,切成1~2mm 3 的小块,用眼科剪剪碎后接种于裸鼠皮下成瘤、传代。

    1.1.3 取第8代荷瘤裸鼠,接种肿瘤7天后开始测量肿瘤体积并称体重。按肿瘤近似体积分成4组:P53基因组、DDP组、BLM组、对照组。每组7只裸鼠,每3天瘤内注射1次共2次,用药剂量为DDP4mg/次·kg鼠体重(0.05ml),BLM1.6mg/次·kg鼠体重(0.05ml),P53基因10 11 PFU/次·每只鼠(0.05ml),生理盐水0.05ml/次·每只鼠。实验观察于肿瘤接种后46天结束。
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    1.1.4 第2次注射后,每天观察裸鼠的反应情况;每周测量肿瘤各径,按公式V=π/6[(A+B)/2]3(V为肿瘤近似体积,A为瘤体的最短径,B为瘤体的最长径)计算肿瘤的近似体积并作出肿瘤的生长曲线。

    1.2 临床部分

    1.2.1 入选病例 经临床及病理确诊为宫颈鳞癌Ⅱb~Ⅲb期病例14例,随机分为2例,每组7例,一组为试验组,一组为对照组。于治疗前行宫颈阴道镜检查、照片,并取癌组织行电镜检查,观察细胞凋亡情况。

    1.2.2 试验方法 治疗前在局麻下经腹壁下动脉插入一化疗管至腹主动脉下段(髂总动脉分叉上1cm处)。试验组每2天注入P53基因2.2×10 11 PFU(2ml),共3次,注前行P53基因原液皮试;对照组每2天注入生理盐水2ml,共3次。2组病例治疗前皆签署生物治疗及化疗知情书。注药时双侧股上段加压阻断股动脉(以足背动脉搏动为指标),确保药物到达双侧髂内动脉。
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    1.2.3 治疗后1周行宫颈阴道镜检查、照片,并取癌组织行电镜检查,观察细胞凋亡情况。

    1.2.4 治疗第8天始,所有病例用CBP方案化疗。

    1.3 研究时间 1999年1月~2003年1月。

    1.4 统计方法 Fisher精确检验法。

    2 结果

    2.1 实验部分

    2.1.1 治疗期间全部裸鼠无死亡,精神、进食及大小便无明显异常,未发现全身毒副作用的异常症状。

    2.1.2 宫颈鳞癌裸鼠移植瘤疗效分析见表1。 (1)DDP组:经过46天的治疗,有4例肿瘤消失,另3例肿瘤体积缩小至原大小的10%~13%,中位体积缩小11.5%。(2)P53基因组:经过46天的治疗,7例中有4例肿瘤消失,另3例缩小至原大小的12%~16%,中位体积缩小13.1%。(3)BLM组:经过46天的治疗,7例均有不同程度的增大,但增大速度较缓慢,第46天肿瘤中位体积增大为原大小的176%。(4)对照组:经过46天治疗,7例均明显增大,肿瘤生长旺盛,第46天肿瘤中位体积增大为原大小的585%。表1 P53治疗宫颈鳞癌裸鼠移植瘤疗效分析 (略)
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    2.1.3 肿瘤生长曲线 由肿瘤生长曲线可看出,在宫颈鳞癌裸鼠移植瘤中,P53基因对肿瘤细胞的作用强度较BLM强,几与DDP相同。

    2.2临床部分

    2.2.1 治疗反应 试验组7例中有3例无明显反应,4例治疗当天出现头痛、发冷、发热,体温最高1例39℃,不需治疗和处理,第2天自行缓解。对照组7例无明显反应。见表2。表2 P53基因治疗晚期高危宫颈癌疗效观察(略)

    2.2.2 肉眼及阴道镜下观察局部肿瘤的变化 第3次局部治疗后第7天行妇科检查及阴道镜检查(见图1、图2),可见试验组局部肿瘤表面皆有坏死、固缩,肿瘤表面干燥、无光泽,体积缩小范围15%~33%,中位缩小为23.5%。对照组有2例局部肿瘤出血稍多,体积大体观无明显的改变。2.2.3 电镜下肿瘤的超微变化 基因治疗前宫颈癌细胞电镜下可见线粒体有肿胀现象,胞核体积较大,核内常染色质多,异染色质少,核仁大而明显,有的胞核中有多个核仁等(图3)。基因治疗后,7例病例皆可见到凋亡细胞(图4),具体表现如下:①细胞膜和细胞器较模糊,界限不明显。②胞核向内凹陷很深,出现核裂、核袋或核分叶。③胞核向内凹陷很深,形成核袋,核内染色质浓集成团块状附于核内膜周边,整个核呈固缩状。④胞核固缩,染色质浓集呈团块状,线粒体肿胀变性。⑤整个细胞或细胞的一部分有单位 膜围成的其中有固缩、变性、坏死或溶解坏死碎片的胞核、核样物质和细胞器所形成的凋亡小体。
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    对照组治疗前后肿瘤的超微结构无明显变化。

    3 讨论

    复制缺陷型腺病毒是目前基因治疗最常用载体之一。它能感染分裂和不分裂的细胞,感染效率最高可达100%;感染细胞时病毒没有激活原癌基因的危险性;易于制备、纯化和浓缩;可通过多种途径导入体内,因而腺病毒系统在基因治疗研究中取得了较好的效果 [1]。张海增等 [2] 在研究携带RA538的重组体腺病毒体外及体内安全性时,给Ba1B/C小鼠腹腔注射重组腺病毒,发现不论应用治疗量(10 7 pfu)还是远高于治疗剂量的Ad-RA538(10 9 pfu),小鼠均无死亡及全身毒副作用的异常症状发生。吴沛宏等 [3] 在研究介入导向下Ad-P53基因治疗晚期恶性肿瘤的临床安全性时观察到,Ad-P53经动脉局部用药及与化疗联合治疗是安全可行的。从本研究也可发现,治疗期间全部裸鼠无死亡,精神、进食及大小便无明显异常,未发现全身毒副作用的异常症状。临床治疗中部分病例(4/7)治疗当天出现头痛、发冷、发热等感冒症状,不需治疗和处理,第2天自行缓解。
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    P53基因是一种肿瘤抑制基因,其与宫颈癌的关系近年来越来越受到人们的重视。Paquette等在研究宫颈的P53基因突变与人乳头瘤病毒感染的关系时发现,P53基因功能的失活在宫颈癌发生中的作用异常显著[4] 。应用重组腺病毒载体将P53基因导入瘤细胞中已有作者报道。Hamada-K等 [5] 通过重组腺病毒载体将野生型P53基因导入宫颈癌细胞株,转导功效是100%。在转染细胞中检测P53蛋白,3天时蛋白表达出现高峰,持续15天,转染的肿瘤细胞出现凋亡,细胞生长被显著抑制。本研究将野生型Ad-P53基因注入荷宫颈癌裸鼠肿瘤内,7例中有4例肿瘤消失,另3例肿瘤体积缩小至原大小的12%~16%。在临床治疗中,将野生型Ad-P53基因通过腹壁下动脉注入宫颈癌患者体内,治疗后可见肿瘤表面明显坏死、固缩、体积缩小等,电镜下见肿瘤细胞出现核裂、核袋或核分叶、核固缩及凋亡小体等。

    目前对于宫颈癌的治疗多采用以手术为主的综合治疗。中晚期的病例,虽经过规范的综合治疗,复发率仍高,且大多数在局部复发。对于这些病例,多采用动脉灌注化疗或放疗,但疗效欠佳。目前所用的化疗药物及放疗大多数作用于细胞周期的G1期、S期、M期等,即对增殖细胞有作用,而处于静止期的细胞则不受或少受化疗或放疗的影响,这是恶性肿瘤难治及肿瘤耐药性产生的主要原因之一。
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    腺病毒作为P53基因的载体,能感染非复制性细胞,使P53 在非复制性细胞中积聚,起到抑制静止期细胞生长的作用。近年来P53与抗癌药物的关系一直是人们关注的问题。Garzetti-GG等 [6] 在研究化疗后P53的表达和肿瘤细胞的凋亡时发现以顺铂为主化疗的细胞毒作用能够活化P53介导的细胞凋亡。从本研究可看出,野生型P53基因治疗宫颈癌裸鼠移植瘤,其作用强度较BLM强,几与DDP相同;临床治疗中,与化疗药物联合应用未出现强于单纯化疗的毒副反应。因此,在中晚期宫颈癌的综合治疗中,应用P53基因配合化疗有可能开辟宫颈癌治疗的新途径。但由于此组病例数尚少,有待进一步深入研究探讨。

    (本文图见附页2)

    参考文献

    1 卢大儒.腺病毒载体,腺病毒相关病毒载体与基因治疗.国外医学·遗传学分册,1995,18:61-65.
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    2 张海增,林晨,隗,等.携带RA538的重组体腺病毒体外及体内安全性研究.中华医学杂志,1999,79(12):927-930.

    3 吴沛宏,罗慧玲,刘然义,等.介入导向下Ad-p53基因治疗晚期恶性肿瘤的临床安全性初步观察.癌症,2001,20(1):57-60.

    4 Paquette RL,Lee YY,Wilczynski SP,et al.Mutations of P53and human Papillomavirus infection in cervical carcinoma.Cancer,1993,72(4):1272-1280.

    5 Hamada K,Alemany R,Zhang WW,et al.Adenovirus-mediated transˉfer of a wild-type P53gene and induction of apoptosis in cervical canˉcer.Cancer-Res,1996,56(13):3047-3054.

    6 Garzetti GG,Ciavattini A,Provinciali M,et al.Expression of P53and apoptosis of tumor cells in locally advanced cervical carcinoma after cisˉplatin based neoadjuvant chemotherapy.Anticancer Res,1996,16(5B):3229-3234.

    作者单位:510060广州中山大学肿瘤中心

    (编辑罗彬), 百拇医药(张彦娜 王 骅 叶燕丽 罗慧玲 刘富元 罗天锡 郑 敏)