基因治疗案例.doc

前言无论在发达国家还是在发展中国家,心肌梗死仍然是一类严重危害人类健康的医学急重症。依据卫生部流行病学调查,我国缺血性心脏病患者已超过 2000 万人,每年新发病人数大约有 100 万人。据不完全统计,全球每年约有 1700 万人死于心血管疾病,其中有一半以上死于急性心肌梗死,冠心病已经成为一项世界性公共卫生课题(1)。随着世界人口的老龄化,冠心病发病率仍在持续增高(2)。冠心病传统治疗明显提高了心肌梗死的生存率和生活质量,但死亡和致残时有发生,也是造成心力衰竭的主要原因;传统治疗方法包括药物治疗、血管介入成形术和外科血管搭桥术,这些方法目前对复杂病亦变仍难以奏效。复杂病变主要包括弥漫性小血管病变、慢性完全性闭塞病变、多支血管病变、多次介入治疗或手术后血管闭塞等(3-5) 。因此,亟需积极探索治疗心肌梗死这一临床急重症新的策略和方法。治疗性血管新生( therapeutic angiogenesis )为心肌梗死提供了全新的治疗策略。治疗性血管新生又称“分子搭桥术”或“生物搭桥术”,是指采取一定措施通过促进缺血局部新生血管的生成,形成新的循环通路,完成心脏缺血区域的自我搭桥,从而改善心肌灌注和心脏功能(6)。目前治疗性血管新生主要包括蛋白治疗、细胞治疗和基因治疗。蛋白治疗因为蛋白在体内的半衰期短,需要持续注射,单次剂量较大时可能导致血流动力学紊乱等原因,使其应用受到限制。细胞移植的方法主要为细胞异体移植和细胞自体移植,但也存在诸多问题,如:分子生物学作用机制、细胞来源的种类与保障、细胞移植数量与免疫反应等,也使得细胞治疗的应用受到限制。基因治疗是指把编码有促血管新生因子或血管新生调控因子的基因通过载体转染到宿主细胞,在体内翻译表达相应的蛋白,从而有效促进缺血组织的新生血管生长。多种血管生长因子,如血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF) (7, 8)、血管生成素(angiopoietin, Ang) (9) 和肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor, HGF) (10) 等能诱导缺血心肌血管新生并改善心脏功能。因此,基因治疗成为促血管新生的另一选择。成人体内的血管新生(neovacularization) 包括两个过程,首先是原有的血管通过芽生的方式长出初级的血管网络,包括内皮细胞的增殖、迁移、管状结构形成以及细胞外基质的重构,这一过程称为血管生成(angiogenesis) (11-13) 。随后,这一初级的毛细血管网被平滑肌细胞和周细胞等血管支持细胞包裹,逐步形成具有完整结构的动脉血管网络,称为动脉生成(arteriogenesis) (14-16) 。在血管生成阶段起主要作用的因子称为促血管生成因子(angiogenic factor ), 如 FGF(fibroblast growth factor, FGF) 和 VEGF 。在动脉生成阶段发挥主要作用的血管生长因子称为促动脉生成因子(arteriogenic factor) ,如 Ang-1 和 HGF 等。其中,促血管生成因子 VEGF 的研究最为广泛和深入,也是目前已进入临床试验阶段的血管生长因子(17) 。 VEGF 是一种糖蛋白, 1989 年 Ferrara 等(18, 19)首先纯化出来,人