一、概述
腦血管病的基因治療是將目的基因通過轉移載體及一定的轉移途徑轉染血管及血管周圍組織並使其表達,以調節血管的再生及神經細胞功能狀態的一種全新的治療方法。它不同於傳統的藥物、血管內介入及手術治療,通過目的基因的表達達到改善血管的功能狀態,抑製神經細胞凋亡,促進神經細胞修複的目的。基因載體包括逆轉錄病毒、腺病毒、腺相關病毒、單皰病毒及非病毒載體。理想的載體應具有高度特異性,容易純化,表達時限依疾病治療需要,不產生免疫反應、炎症及插入性突變等。轉移途徑有直接血管內轉染及腦內定向注射轉染(腦池、腦室內等)。
目前基因治療尚在實驗室階段。基因治療的興奮點之一是血管的基因治療,主要試圖改變血管壁的病變狀態,如阻止血栓形成過程解除動脈痙攣,防止血管成形術後的動脈再狹窄,以及阻塞的側支循環等。興奮點之二主要是圍繞神經細胞的生存,調整神經遞質平衡和改善神經功能的腦組織細胞內轉基因治療。
二、應用
血管的轉基因治療導入自殺基因或促進擴血管物質表達,有助於抑製血管內膜及平滑肌細胞增生,預防及治療血管狹窄。血管內皮細胞及平滑肌細胞反複損傷後增生是導致動脈狹窄的重要因素,用腺病毒載體、謂、攜帶修飾過的基因,導入兔血管的內皮細胞及平滑肌細胞,可抑製內皮及平滑肌細胞的增生。將單純皰疹病毒胸腺嘧啶激酶基因導入受損的平滑肌細胞內,然後使用抗病毒藥治療,基因編碼產生的胸腺嘧啶激酶將抗病毒藥磷酸化,形成腺苷樣物抑製平滑肌細胞八的合成,可使動脈壁厚度減少50~95%。將修飾過的視網膜母細胞基因導入血管或成形術後的大鼠頸動脈,血管狹窄程度減少了50%。等將含重組內皮型合成酶屮辦的載體轉染狗的椎動脈,結果外膜及內皮細胞升高,80%增多,導致痙攣血管的擴張。
腦組織細胞內的轉基因治療將人類的熱休克蛋白導入人體外培養的神經元中,可以明顯地提高基因細胞的耐缺血缺氧能力。基因為一種細胞凋亡抑製基因,將其導入腦缺血動物模型的腦內,轉染的神經細胞對興奮性氨基酸具有較強的抵抗能力,神經元死亡明顯減少。將神經營養因子直接導入受損區的神經細胞內,可促進胞體和纖維的修複。腦缺血後細胞因子介導的細胞毒性反應可擴大梗死範圍,將編碼受體拮抗蛋白利用載體導入鼠側腦室內,結果局灶性缺血再灌注後,腦梗死體積明顯縮小。
將一種的~10八受體亞單位的反%寡聚核苷酸導入側腦室,結果梗死麵積縮小了40%。利用逆轉錄病毒載體,神經生長因子及堿性成纖維細胞生長因子導入大鼠腦室中,缺血性損害明顯減輕,並能促進側支循環的形成。有人培養出一種過渡表達人類型超氧化物歧化酶的轉基因鼠,在實驗性大腦中動脈阻斷後梗死麵積明顯縮小。合成酶有三種:血管內皮型,神群元型和誘發型。其中可促使血小板聚集,介導興奮性毒性物質品反應,將小鼠基因刪除,實驗性大腦中動脈閉塞梗死麵積減少15~30%。
其他很多與腦卒中有關的單基因缺陷適合基因治療。眾所周知,原發性高血壓與遺傳有關,基因療法可使血壓得到控製。將血管緊張素或血管緊張素原的植入原發性高血壓大鼠的腦室內,平均動脈壓明顯下降。將人類心房利鈉肽基因導入鼠體內,發現有明顯的降壓效果。鐮狀細胞貧血、先天性蛋白異常或缺陷、凝血活性增高,血小板的先天缺陷,胱氨酸尿症為常染色體隱性遺傳病,某些隱性遺傳病如血友病等,將缺失的編碼基因載入人體可獲得有效的糾正。
基因治療一般適合單基因缺陷的遺傳疾病或遺傳缺陷,但多基因遺傳疾病基因治療也可改善其病理生理狀態,其效果是目前臨床應用的藥物、手術等方法所無法比擬的。尋找有治療價值的目的基因,構建高效特異性靶向的載體及簡便有效的轉染途徑是基因治療的關鍵。隨著基因治療理論、技術的不斷完善,基因治療必將從實驗室走向臨床,成為一種有效的、特殊的、全新的治療方法和手段。