用胸腺嘧啶激酶基因修饰的间充质干细胞治疗肿瘤的研究

间充质干细胞（MSCs）具有高度自我更新能力和多向分化潜能，是细胞治疗和基因治疗的理想种子细胞。我们和其他科研组的前期工作证实MSCs 有很强的肿瘤趋化靶向性，可用作携带抗肿瘤物质的载体细胞。我们发现用慢病毒稳定感染带状疱疹病毒胸腺嘧啶激酶基因的MSCs（TK-MSCs）仍保持MSCs的分化、增生和肿瘤趋化特性，与更昔洛韦（Ganciclovir, GCV）联合应用则可以显著地抑制肿瘤在体外和体内的生长。在此前期工作的基础上，本研究计划近一步探讨用基因修饰的MSCs抗肿瘤的治疗的机制，共有三个目的：（1）研究MSCs迁移至肿瘤以后的命运；（2）研究促进MSCs 肿瘤趋化靶向性的新方法；（3）研究自杀基因系统TK-MSCs/GCV杀灭肿瘤的分子机制。通过本课题的研究，希望建立一种安全、高效的利用TK-MSCs/GCV抗肿瘤细胞治疗的方法。

间充质干细胞（MSCs）是细胞治疗和基因治疗的理想种子细胞。MSCs 有很强的肿瘤趋化靶向性，可用作携带抗肿瘤物质的载体细胞。我们发现用慢病毒稳定感染带状疱疹病毒胸腺嘧啶激酶基因的MSCs（TK-MSCs）仍保持MSCs的分化、增生和肿瘤趋化特性，与更昔洛韦（Ganciclovir, GCV）联合应用则可以显著地抑制肿瘤在体外和体内的生长。在此前期工作的基础上，本研究计划近一步探讨用基因修饰的MSCs抗肿瘤的治疗的机制，共有三个目的：（1）研究MSCs迁移至肿瘤以后的命运；（2）研究促进MSCs 肿瘤趋化靶向性的新方法；（3）研究自杀基因系统TK-MSCs/GCV杀灭肿瘤的分子机制。本课题于2012年1月按计划开题，以上三个目的科研计划均已按计划实施， 并基本全部完成。通过本研究， 我们发现：1) MSCs与肿瘤细胞共培养可促进肿瘤细胞的生长；肿瘤细胞分泌因子吸引干细胞向肿瘤的募集。2) Luc-MSCs可以定向募集到肿瘤组织中，注射MSCs的动物身上肿瘤明显增大。3) 当MSCs用肿瘤细胞条件培养液预处理后，其肿瘤迁移潜能增强。 4) 当MSCs与肿瘤细胞共培养时可以显著促进肿瘤在裸鼠体内的生长； 其机理是MSCs与肿瘤细胞共培养时可以促进肿瘤内促血管生成因子的表达。5) 完成了部分TK-MSCs/GCV系统杀灭肿瘤的分子机制的研究,检测了TK基因的代谢产物在肿瘤内的分布情况。 6)通过慢病毒载体将HSV-TK基因转入人MSCs中, 筛选建立了稳定的TK-MSCs细胞系； 并证实了TK-MSCs细胞系的安全性和TK-MSCs与GCV联合应用抗肿瘤的体内效果。通过本课题的研究，我们建立了一种安全、高效的利用TK-MSCs/GCV抗肿瘤细胞治疗的方法， 并对其治疗机理进行了深入的研究， 为其今后的临床应用铺垫了良好的基础。 通过本课题的研究， 我们培养了四名博士研究生和两名博士后， 并发表了多篇SCI的论文，标注鸣谢了本自然科学基金的支持; 根据本课题的发现， 我们还各申请了一个美国和中国的发明专利（目前正在审批之中）。