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近年来,随着肿瘤基因治疗的兴起,自杀基因疗法逐渐成为研究的热点之一,其中胞嘧啶脱氨酶/5-氟胞嘧啶(Cytosine Deaminase/5-Fluorocytosine,CD/5-FC)系统是近年来得到广泛关注的自杀基因系统,并已证实具有抗肿瘤作用。然而该治疗系统存在许多亟待解决的问题,比如迄今为止仍多采用病毒作为基因转运载体,转染效率低、肿瘤靶向性差、安全性难以保证等缺点使其不能广泛应用于临床。除此之外,体内基因转化效率较低、部分肿瘤细胞对5-FC不敏感等问题也严重限制了该治疗系统的发展及向临床应用的转化。为解决这一问题我们设计了一个全新的治疗方案:即在本实验室已成功构建的CD/5-FC自杀基因治疗系统的基础上引入哺乳动物所缺乏的尿嘧啶磷酸核糖转移酶(Uracil Phosphoribosyltransferase,UPRT)基因,以非致病婴儿双歧杆菌作为载体,利用实体瘤内低氧代谢的特点和厌氧菌趋低氧环境的特性,构建实体瘤低氧靶向性、携带双重药物转化酶基因的新型肿瘤自杀基因治疗系统,使其在肿瘤局部大量表达大肠杆菌的胞嘧啶脱氨酶和尿嘧啶磷酸核糖转移酶,结合抗癌药物前体5-FC,观察该基因疗法对肿瘤组织的杀伤效应。
实验结果表明,成功构建了携带尿嘧啶磷酸核糖转移酶(UPRT)基因的重组婴儿双歧杆菌,该重组菌在体外可以正确表达UPRT基因。体外MTT法检测显示CD/UPRT组细胞存活率明显低于空质粒对照组(P<0.01),且可使B16-F10鼠黑色素瘤细胞对5-FC的杀伤敏感性(IC50=0.015μmol/ml)显著提高,是CD组(IC50=0.127μmol/ml)的8.5倍。形态学观察显示CD/UPRT组肿瘤细胞明显损伤,细胞生长受到明显抑制,而UPRT组或CD组变化明显不如前者。由此证明,婴儿双歧杆菌联合转导LIPRT基因可明显增强CD/5-FC自杀基因系统对鼠黑色素瘤细胞的杀伤作用。这种由婴儿双歧杆菌介导的肿瘤靶向、基因导向酶前药物疗法作为一种新型基因治疗系统,对于实体瘤的靶向基因治疗具有极其美好的应用前景。