针对EGFR的双组分靶向性腺病毒载体介导野生型p53和内皮抑素双基因联合放射治疗非小细胞肺癌的实验研究

In order to enhance the specific anti-tumor effect in the protocol of non small cell lung cancer, the construction of recombinant adenovirus vectors Ad.Egr-wtp53-endostatin and Ad.CMV-sCAR-EGF will be carried out. The expression of wild type p53 and endostatin genes could show the most significant inhibition of tumor growth and angiogenesis induced by the radiation-sensitive promoter Egr-1 in non small cell lung cancer cells. The infection of non small cell lung cancer cells could be mediated with the bicomponent targeted adenovirus vector to aim directly at epidermal growth factor receptor (EGFR). The targeted anti-tumor effect will be induced by the gene-radiotherapy in non small cell lung cancer cells. In this research, the time- and dose-effects of radiation-induced genes expression will be analyzed. The therapeutic effect of gene therapy combined with radiotherapy will be observed in vivo and vitro. The mechanism of anti-tumor effect in non small cell lung cancer gene-radiotherapy will be investigated and the optimized therapeutic regimen of non small cell lung cancer will be determined. This research may set the stage for developing rational clinical protocols in non small cell lung cancer treatment.

为进一步提高肺癌（尤其是非小细胞肺癌）治疗靶向性和增强抑瘤效应，本项目在以往肿瘤基因放射治疗研究的基础上，拟采用辐射激活效率高的Egr-1启动子，诱导野生型p53和内皮抑素（endostatin）基因表达，发挥其促肿瘤细胞凋亡及抗肿瘤血管生成作用，并通过针对表皮生长因子受体（EGFR）的双组分靶向性腺病毒载体，显著提高肿瘤细胞感染率，联合放射治疗发挥靶向性抑瘤作用。通过观察辐射诱导基因表达的量效和时效规律、融合蛋白的分泌表达特点及其联合放射治疗对体外人非小细胞肺癌细胞株和裸鼠体内移植人非小细胞肺癌荷瘤模型的抑制作用，制定基因联合辐射治疗肿瘤的最佳方案，并进一步探讨其抗肿瘤作用机制。本研究成果将建立一种更为有效的肺癌综合治疗模式，为肿瘤基因-放射治疗向临床应用转化过渡提供理论基础和实验依据。

肺癌是最常见的肿瘤类型之一，成为我国居民的主要死因。其中非小细胞肺癌约占肺癌发病总数的80～85 %。放射治疗是临床治疗非小细胞肺癌的重要手段之一，但是有效抑瘤剂量造成的正常组织放射损伤及肿瘤辐射抗拒性等问题，使放射治疗的疗效和应用受到一定的限制。另外，非小细胞肺癌的发生发展机制十分复杂，单一疗法往往疗效欠佳，因此联合应用多种治疗策略，从多个角度杀伤肿瘤细胞是当今肺癌治疗研究的热点。为进一步提高肺癌（尤其是非小细胞肺癌）治疗靶向性和增强抑瘤效应，本项目在前期肿瘤基因放射治疗研究的基础上，拟采用辐射激活效率高的Egr-1启动子，诱导野生型p53和内皮抑素（endostatin）基因表达，发挥其促肿瘤细胞凋亡及抗肿瘤血管生成作用，并通过针对表皮生长因子受体（EGFR）的双组分靶向性腺病毒载体，显著提高肿瘤细胞感染率，联合放射治疗发挥靶向性抑瘤作用。首先本项目研究成功构建了携带辐射诱导Egr-1启动子的p53和endostatin双基因重组复制缺陷型腺病毒Ad.Egr-wtp53-endostatin和表达双功能融合蛋白分子（sCAR-EGF）的复制缺陷型腺病毒载体Ad.CMV-sCAR-EGF。通过观察辐射诱导基因表达的量效和时效规律及融合蛋白的分泌表达特点，证实Ad.CMV-sCAR-EGF表达的融合蛋白sCAR-EGF介导下的重组腺病毒Ad.Egr-wtp53-endostatin可以更为有效的靶向性感染人非小细胞肺癌细胞，在一定时间范围内应用不同剂量的电离辐射诱导，可以稳定表达目的基因p53和endostatin。根据体内外实验结果表明双组分肿瘤靶向性腺病毒载体（Ad.Egr-wtp53-endostatin和Ad.CMV-sCAR-EGF）联合放射治疗能够显著抑制体外人非小细胞肺癌细胞株的增殖、促进其凋亡，并且对免疫缺陷小鼠体内移植人非小细胞肺癌荷瘤模型具有明显的抑制肿瘤生长、延长生存时间、减少转移灶和抑制肿瘤新生血管生成等作用。本研究成果将建立一种更为有效的肺癌综合治疗模式，为肿瘤基因-放射治疗向临床应用转化过渡提供理论基础和实验依据。