王杰兰作平(重庆医科大学药学院药物分析教研室401121)
【中图分类号】R703.5【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2011）19-0013-03
【摘要】肿瘤正严重危害着人类的生命健康，而基因治疗是目前根治肿瘤最有希望的手段。脂质体作为基因转移的有效载体，具有制备简单、可携载各种大小的基因片段、对机体无潜在危害性等优点，因此广泛用于基因治疗载体方面的研究。本文主要对一些新型脂质体在肿瘤基因治疗中的应用研究进行综述。
【关键词】肿瘤基因治疗载体脂质体
肿瘤是危害人类生命最严重的疾病之一，基因治疗是目前根治肿瘤最有希望的手段。肿瘤的基因治疗(neoplasmgenetherapy)就是用基因转移技术将外源基因导入宿主细胞，直接修复或纠正肿瘤相关基因的结构与功能缺陷，或者通过增强宿主的免疫防御功能杀伤肿瘤细胞。将治疗基因传递到靶细胞需要有效的载体。目前，应用于肿瘤基因治疗研究的载体主要分为病毒性载体和非病毒性载体两大类。脂质体(1iposome)作为基因转移的有效载体，具有病毒类无法比拟的优点，如制备简单、可携载各种大小的基因片段、对机体无潜在危害性等，因此广泛用于基因治疗载体方面的研究。本文主要对一些新型脂质体在肿瘤基因治疗中的应用研究进行综述。
1传统脂质体载体在肿瘤基因治疗方面的应用
脂质体是由磷脂和相似的两性脂形成的稳定的微囊，可分为带正电荷的阳离子型脂质体和带负电荷的脂质体两种类型。传统基因治疗用脂质体多为阳离子型脂质体，具有应用方便、可自然降解、无免疫原性等优点。阳离子型脂质体已成为商业化产品，如目前市面上的Lipofectamine2000，Lipotap等。
上世纪90年代，美国FDA批准Nabel等用阳离子脂质体包埋HLA-B7基因，通过体内基因转染来治疗晚期黑色素瘤。患者部分肿瘤缩小或消退，临床取得一定成功[1]。至此阳离子脂质体在基因治疗中的应用已经有20多年的历史。
研究脂质体结构与功能间的关系是设计合理的脂质体的基础，普通阳离子脂质体存在转染率较低、靶向性不高的缺点。为了解决这些难题，人们进行了各种改变脂质体-DNA复合物的结构性质或与先进的给药技术联用的新的研究，发展出各种新型靶向脂质体。
2新型脂质体在肿瘤基因治疗中应用
2.1长循环脂质体
长循环脂质体是通过亲水性长链对脂质体进行修饰，在脂质体表面形成水化层，降低网状内皮系统(RES）的摄取，从而延长脂质体在血液循环中的时间，以获得更充足的时间到达靶向部位。Emmanuel等[2]制备的用PEG修饰的阳离子脂质体对小鼠静脉注射后的半衰期长达12.5h，并且在肿瘤部位的累积比无PEG修饰脂质体高3倍，证明了高PEG含量、高阳性成分含量制备的脂质体能延长循环时间，同时增加了肿瘤靶向性。Kim等[3]用聚-L-精氨酸-PEG复合物来修饰阳离子脂质体，转染人肝癌细胞系H4II-E时分别比未修饰阳离子脂质体和PEG修饰阳离子脂质体转染率高10.26%和17.65%，并且此时脂质体在H4II-E和HepG2细胞系中细胞毒性是最小的。
2.2免疫脂质体
免疫脂质体是一种表面结合有抗体或抗体片段等物质的脂质体,具有主动靶向的功能，为抗肿瘤和基因治疗提供了新的思路。目前由德国默克公司和美国Oncothyreon制药公司共同研发的癌症疫苗Stimuvax已经进入三期临床实验，用于治疗非小细胞肺癌和不宜进行手术的晚期乳腺癌患者。Kuesters等[4]将贝伐单抗免疫调节剂与长循环阳离子脂质体的PEG末端连接，增加了人胰腺癌细胞系Capan-1、HPAF-II和PANC-1以及表达VEGF的内皮细胞系MS1-VEGF对脂质体的摄取。Pirollo等[5]研究表明抗体和PEG修饰的载DNA脂质体，外源基因在肿瘤细胞中的表达是单纯由抗体修饰的载DNA脂质体的2倍，说明抗体和PEG的共同修饰起到了协同作用。
2.3受体介导的脂质体
受体介导是指借助于受体与配基的特异性相互作用，将配基标记的脂质体复合物靶向到含有配基特异性受体的器官、组织或细胞，既可提高脂质体的靶向性，又可促进脂质体进入细胞内。比如叶酸受体(FR）和转铁蛋白受体(TR）通常都在肿瘤细胞过度表达。Wang等[6]制备了粒径160nm的叶酸-PEG修饰的阳离子脂质体，荧光显微镜和流式细胞仪检测发现，叶酸介导的内吞作用使得脂质体在体外人乳腺癌细胞系MCF-7中转染活性显著增加。Pirollo等[7]用转铁蛋白修饰的阳离子脂质体包封抑癌基因RB94质粒，尾静脉注射给膀胱癌小鼠，结果表明经转铁蛋白修饰显著增强了阳离子脂质体的肿瘤细胞靶向性。
2.4磁性脂质体
磁性脂质体是指在脂质体中掺入铁磁性物质，当进入体内后，在体外磁场的作用下，将DNA快速牵引至细胞表面，这种“磁转染”(magnetofection)技术已成为非病毒基因载体中一个新的发展分支。ChunmaoWang[8]等将磁性纳米材料与质粒DNA和脂质体2000结合形成脂质体复合物，同时进行了体外转染A549细胞和体内转染荷瘤小鼠，并且与脂质体2000转染作对比。结果表明，磁性转染的体外转染效率是普通脂质体转染的3倍，达到了64.1%，在体内对荷瘤小鼠IGF-1R蛋白表达的抑制率也大大增加。
2.5脂质-鱼精蛋白-DNA复合物
脂质-鱼精蛋白-DNA复合物（LPD）是进年来在阳离子脂质体-DNA复合物基础上研究发展起来的一种新型非病毒基因载体。LPD与传统的阳离子脂质体-DNA复合物相比，能更有效地缩合DNA，同时因为鱼精蛋白有细胞核靶向能力，因此对细胞的转染率也更高[9]。
孙逊[10]等用DOPE和DDAB制成空白脂质体，然后与p-ORF-lacZ质粒，及鱼精蛋白结合构成LPD，转染张氏肝细胞和HepG2肝癌细胞，结果显示LPD对细胞的转染能力均高于脂质体-DNA复合物和商品化脂质体2000。陈金亮[11]等首先采用低分子量聚乙烯亚胺和酰氯胆固醇合成了pei800-chol，然后以大豆磷脂、胆固醇为脂质膜材制备聚阳离子脂质体，最后构建了聚阳离子脂质体-鱼精蛋白-DNA复合载体，显著提高了质粒的转染效率。
2.6细胞穿膜肽修饰的脂质体
细胞穿膜肽(cellpenetratingpeptides，CPPs）是一类少于30个氨基酸的小肽片段。能穿透细胞膜、细胞核膜，携带大分子物质进入胞质和胞核发挥生物效应[12]。TATp是最常用的CPPs，来源于HIV-1编码的转录激活因子。Tseng等[13]研究发现用TATp修饰的脂质体的转移与连接到脂质体表面的肽分子的数量有关，连接的TATp越多越易进入细胞。Gupta等[14]用TATp修饰的脂质体包埋质粒GFP(pEGFPN1），对裸鼠脑肿瘤进行瘤内注射，以未修饰脂质体做对照，结果显示其明显增强了目的基因在肿瘤细胞的表达而不影响肿瘤附近的正常细胞。八聚精氨酸(R8）是另一个广泛使用的CPPs。Zhang等[15]用R8修饰的脂质体包埋siRNA转染SK-MES-1肺癌细胞，其转染效率显著高于脂质体2000介导的转染，能有效抑制靶基因的表达，明显降低了肿瘤细胞的增殖，在血浆中也显示了很好的稳定性。
2.7其他
为了提高靶向性，达到高效低毒的目的，研究者们还进行了各种尝试。LiQiang[16]等将阳离子脂质体与仙台病毒融合制成阳离子膜融合脂质体，其转染效率明显高于阳离子脂质体。孙瑞琳等[17]将多聚胺阳离子脂质TC-chol与DOPE结合，转染质粒PIRES2-EGFP入hele细胞，结果表明由TC-chol与DOPE制备的聚阳离子脂质体，可以提高转染效率。Sawant等[18]制备了PEG-PE和TATp修饰的智能脂质体，PEG和PE间由pH敏感的腙键连接，TATp连接到PEG末端。这种脂质体能被癌细胞大量摄取，给小鼠瘤内注射此脂质体介导的pGFP，72h后目的基因大量表达。Keita等[19]构建一种用甘露糖修饰的甘露糖-PEG2000-囊泡脂质复合物,联用超声技术,使得基因在抗原递呈细胞上的表达提高了500-800倍。
随着人们对生命基因基础的认识不断深入，脂质体由于其在基因载体和药物载体方面的独特优势，在分子生物领域和临床应用方面达到了空前的影响。作为基因转移的重要工具，脂质体结构简单，构建容易，已成功用于多种基因的转染，且DNA/脂质复合物的毒性和免疫原性也较小，有利于临床治疗的开展，一些成功的商品化制剂且脂质体介导的基因转移方法,已经被美国癌症协会批准为临床基因治疗的第一方案。然而，其发展道路仍存在诸多障碍，如脂质体稳定性较弱，保质期短，生产成本也相对偏高，极大地限制了它的推广和应用。为了充分发挥脂质体在疾病的基因治疗中的作用，研究者正不断进行材料的选择和制备方法的改进，以及多种新型脂质体技术综合应用，以期研制出成本更低、稳定性更好、靶向性更准的新型脂质体，这同时也是脂质体研究的方向。
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