FUS1和hIL-12双基因真核共表达联合治疗肺癌的作用及分子机制研究

肺癌目前急需新的治疗方法，探索新型载体介导多基因共表达联合治疗肺癌是一条新的途径，但目前双基因真核共表达用于肺癌基因治疗的研究尚无。在前期工作中我们成功将一种新的肺癌抑癌基因FUS1和人hIL-12构建于同一双启动子真核共表达质粒载体上，体外实验显示该双基因共表达质粒明显优于单基因诱导肺癌细胞凋亡，体内肺癌裸鼠动物模型实验初步证实双基因复合物有抑制肺癌转移作用。本研究将建立人肺癌Hu-PBL-SCID mice嵌合动物模型，以我们制备的高效低毒阳离子脂质体为双基因质粒的导入载体，通过静脉等给药途径，准确探讨阳离子脂质体介导FUS1/hIL-12双基因共表达质粒在人肺癌Hu-PBL-SCID mice嵌合动物模型上抗肺癌基因治疗的效果和分子作用机制，为今后阳离子脂质体介导免疫基因联合抑癌基因真核共表达联合治疗肺癌的新途径提供理论依据和实验基础。因此，本研究具有重要的理论意义和临床应用前景。

FUS1是在肺癌中新近发现的位于3p21.3肿瘤抑制基因，在肺癌发生过程中有非常重要的作用。IL-12是一种多活性细胞因子，因其在先天性免疫和适应性免疫中的枢纽作用被认为具有强有力的抗肿瘤作用。本研究首次利用真核表达载体共表达FUS1和hIL-12基因，并在HuPBL-NOD-SCID小鼠肿瘤模型上检测其抗肺癌的作用和分子机制。体内实验证实阳离子脂质体介导FUS1/hIL-12双基因共表达质粒治疗增强地抑制了A549肺癌HuPBL-NOD-SCID小鼠皮下瘤肿瘤生长；尾静脉系统性注射Pvitro2-FUS1/hIL-12双基因共表达质粒阳离子脂质体复合物可增强地减少A549肺转移结节形成，并明显延长转移瘤小鼠生存期；而阳离子脂质体复合物并未引起未引起小鼠产生明显的毒副反应，小鼠耐受性良好。同时，FUS1/hIL-12双基因共表达质粒抗肺癌效果明显优于顺铂，FUS1/hIL-12双基因共表达质粒。该结果证实FUS1/hIL-12双基因共表达质粒阳离子脂质体具有增强的抗肺癌作用。进一步研究揭示：FUS1/hIL-12双基因共表达增强地促进肿瘤组织坏死，诱导大量淋巴细胞浸润，特别是CD4+、CD8+ T细胞，并且增强淋巴细胞特异性杀伤肺癌细胞活性。这可能一方面与其显著上调IFN-γ和IL-15的表达，激活淋巴细胞有关。另一方面与其显著上调肿瘤组织细胞MHCⅠ表达，增强肿瘤抗原提呈作用，上调肿瘤组织细胞Fas表达，细胞毒性T淋巴细胞识别肺癌细胞后，激活抗肿瘤免疫反应有关。FUS1/hIL-12双基因共表达增强地促进肿瘤组织细胞凋亡，抑制肿瘤组织细胞增殖。这可能与FUS1/hIL-12双基因共表达显著激活肿瘤组织细胞STAT1信号通路，上调p53表达，最后激活执行分子Caspase-3，引发肿瘤凋亡反应有关。FUS1/hIL-12双基因共表达增强地抑制肿瘤组织血管生成。这可能与FUS1/hIL-12双基因共表达显著下调肿瘤组织细胞VEGF、VEGFR表达，影响了肿瘤血管生成信号通路，同时，上调IP-10表达，诱导淋巴细胞杀伤血管内皮细胞，产生抗肿瘤作用有关。 .本研究首次证实阳离子脂质体介导FUS1/hIL-12双基因共表达可通过激活机体抗肿瘤免疫、促进肿瘤细胞凋亡及抑制肿瘤血管生成多途径增强地抑制肺癌生长和转移，对肺癌具有良好的治疗效果，为今后肺癌的治疗提供了新的有效途径。