NIS/TPO基因转染骨髓源性神经干细胞介导放射性125I内放射治疗神经胶质瘤的实验研究

本课题将钠碘同向转运体(hNIS)基因和甲状腺过氧化物酶(hTPO)基因转入腺病毒双表达载体AdEasier系统，构建出hNIS/hTPO双表达腺病毒载体；同时取Wistar大鼠骨髓分离、培养出骨髓源性神经干细胞，进行体外扩增；并将hNIS/hTPO双表达腺病毒载体转染骨髓源性神经干细胞，检测转染成功后神经干细胞的摄取碘率、碘滞留效率；将转染成功神经干细胞与胶质瘤C6细胞共培养，并用125I进行干预，观察其杀伤瘤细胞效果。将转染成功神经干细胞种植入大鼠胶质瘤C6模型，利用神经干细胞的亲肿瘤和趋损伤病灶性能有效分布在胶质瘤细胞周围，静脉注射或瘤腔注射125I后，观察其增加125I的局部吸收、滞留、杀伤肿瘤效果和动物生存预后，进一步证实其增强内放射治疗在恶性脑胶质瘤综合治疗中的应用效果。本研究具有特异的靶向活性、高效的杀伤肿瘤细胞作用，有望成为一种特异、高效、安全可行的胶质瘤基因治疗新策略。

采用放射性碘对胶质瘤进行内放射治疗是对其常规治疗的有益补充。本课题利用可以摄取碘的钠碘同向转运体（NIS）基因联合可以滞留碘的甲状腺过氧化物酶（TPO）基因转入细胞以克服颅内实体胶质瘤对碘的吸收与滞留不足，选取能克服病毒载体趋向性弱、安全问题等缺陷，而对肿瘤靶位本身有明显的趋向性，又具有分离增殖方便、易基因修饰和低免疫原性等优点的干细胞作为载体，采用放射性碘内放射治疗和干细胞基因治疗相结合的方法，探索一种新的有效的胶质瘤辅助治疗手段，以期增强胶质瘤的综合治疗效果。因为骨髓间充质干细胞（BMSCs）同样具有靶向胶质瘤和携带目的基因的功能，我们将原课题中的鼠骨髓基质源神经样干细胞进行了替换。通过全骨髓培养法，结合骨髓细胞差速贴壁的原理，我们成功分离培养出BMSCs，并通过细胞传代、形态学观察、流式细胞术鉴定细胞表面标记分子等手段纯化、鉴定出纯度较高的BMSCs；之后将其与胶质瘤U87MG细胞共培养后观察到了比较明显的旁观者效应，证实了BMSCs细胞有靶向胶质瘤生长的特性，并确定了慢病毒载体对分离的BMSCs的可感染性和本项目组胶质瘤U87MG细胞的裸鼠体内可致瘤性，使BMSCs作为载体携带目的基因发挥抗肿瘤作用成为可能，并发表了论文。在后续构建hNIS和hTPO双表达慢病毒载体的过程中，由于基因片段太大没有构建成功，所以我们将原计划暂停，重点研究了miR-218对胶质瘤发生发展及干细胞自我更新能力影响方面的研究。结果表明，miR-218是一种肿瘤抑制因子，可在体内外抑制胶质瘤的发展以及胶质瘤干细胞的自我更新，还证实Bmi1是miR-218的直接靶标，且Bmi1的沉默能在体外抑制胶质瘤细胞的增殖及迁移，整理以上结果在Cancer Research上发表了论文一篇。我们还证实了硫氧还蛋白结合蛋白（TXNIP）在过表达miR-218的胶质瘤细胞中表达下调，并证实TXNIP随着胶质瘤组织病理等级的升高而表达下降。此外，我们还研究了Gab1和FAT10等多个胶质瘤相关基因并发表了15篇SCI论文，确定了更多探索胶质瘤发生发展机制的分子靶标。在本项目的资助下，我们已经获得多株针对胶质瘤广谱突变IDH1R132H的单抗细胞株和克隆了其单链抗体，目前正在申请专利。BMSCs靶向治疗胶质瘤的潜能和单抗的获得，将为我们下一步开发针对IDH1R132H突变的胶质瘤检测和免疫治疗提供新策略。