恶性胶质瘤所具有的高度侵袭性,是目前临床治疗上的主要障碍,但胶质瘤很少发生远处转移,这也使其成为生物基因治疗理想的靶肿瘤。脑胶质瘤的侵袭过程有许多分子参与,其中研究较多的是基质金属蛋白酶系,基质金属蛋白酶属于锌依赖性内肽酶超家族,参与降解细胞外基质分子,为肿瘤细胞的浸润性生长提供可允许的微环境。目前研究表明,具有浸润生长的胶质瘤细胞分泌大量的基质金属蛋白酶2,肿瘤细胞浸润能力与基质金属蛋白酶2表达存在密切关系。胶质瘤在生长过程中,如果缺乏基质金属蛋白酶2,在肿瘤体积变小的同时,伴有肿瘤血管的退行性变和肿瘤组织的坏死;胶质瘤诱导基质金属蛋白酶2和利用基质金属蛋白酶2的活性,诱发血管的发生和维持血管的构筑
[3]。 Bello等
[4]从细胞株培养液中提取的PEX,动物体内实验发现可使胶质瘤生长抑制分别达到97%和99%,且没有明显的毒副作用。Bello等
[5]报道了PEX对胶质瘤的复发具有较强的抑制作用。但如何不断产生PEX以及发挥长久作用,如何使浸润、侵袭至远处的肿瘤细胞同样能得到干预是目前遇到的难题。骨髓间质干细胞易于体外扩增,具有强大的迁移能力和趋瘤性,以及低免疫原性和免疫调节作用
[6-8]。Nakamizo等
[8]用SP-Dil标记的骨髓间质干细胞注入胶质瘤模型裸鼠的颈内动脉,经同侧或对侧的颈内动脉注入标记的骨髓间质干细
胞后,荧光显微镜下可见标记细胞聚集在胶质瘤体所在的大脑半球中,而正常脑组织无骨髓间质干细胞分布。并且当把SP-Dil标记的骨髓间质干细胞局部注入裸鼠脑组织后,发现SP-Dil标记的骨髓间质干细胞能从注射部位穿过正常脑组织迁移到胶质瘤体所在部位。骨髓间质干细胞作为一种靶向肿瘤治疗的新型载体,其在胶质瘤基因治疗中具有很好的应用前景。
因而可以假想:通过构建携带抗瘤因子基因的骨髓间质干细胞表达系统,利用骨髓间质干细胞可能具有向肿瘤部位趋向、迁移的特性,让其从外周靶向性地“定居”于肿瘤微环境,并不间断地表达、释放可溶性的抗瘤分子来治疗肿瘤。同时,骨髓间质干细胞所具有的示踪肿瘤的特性能够到达侵袭、浸润性生长肿瘤的远处“卫星病灶”上,从而增强了抗瘤治疗效果。这正可以克服目前基因治疗上的缺点,实行对侵袭至远处肿瘤细胞跟踪,通过携带基因表达分泌的活性分子对肿瘤细胞杀灭。
基因转染的方法有多种,分为病毒载体和非病毒载体,病毒载体用于基因治疗存在安全性问题,尤其用于人类;而脂质体具有制备简单、磷脂及类磷脂成分无毒无免疫原性且可被细胞生物膜利用、容量较大便于携带外源基因、可保护DNA不受DNA酶降解、延缓基因释放等优点,因此实验选用阳离子脂质体介导pEGFP-C1-PEX真核表达载体转染骨髓间质干细胞。体外培养的骨髓间质干细胞中存在多能骨髓间质干细胞及定向祖细胞,具有不同的分化和增殖能力
[9],大多数处于G
0期;受此影响实验的瞬时转染效率较低,为10%~20%。但通过后续的筛选,挑取单克隆扩增培养后,获得了稳定表达PEX基因的骨髓间质干细胞。实验已成功构建PEX基因表达质粒载体,并转入骨髓间质干细胞。将具有抑制胶质瘤细胞增殖、迁移作用和抑制肿瘤细胞血管形成作用的PEX基因与具有迁移、“跟踪”作用的骨髓间质干细胞有机结合,为进一步探讨PEX对恶性胶质瘤的治疗作用提供了实验依据。