基因敲除技术在肿瘤研究中的运用

生物谷

随着人类基因组工程的进展和完成，21世纪我们已进入后基因组时代。人们利用已经破译的人类遗传密码，展示了一个崭新的生物医学研究领域。有针对性地将某段具有生物学活性的基因遮盖，使其失去某种生物学活性，即所谓的基因敲除技术，是目前在生物医学领域对某一具体基因功能研究的热点。北京大学临床肿瘤学院外科张力建教授在这一领域中取得了可喜进展。

张教授与英国卡的夫大学外科姜文国教授利用人类基因数据库的信息，选择对肿瘤血管生成有着重要意义的2个基因——PlGF和PEDF，利用锤头状核酶选择性地降解掉肺癌细胞株和血管内皮细胞中这两个基因的mRNA，抑制其生物学活性，可以在细胞水平了解这2个基因在细胞生长和血管生成中的作用。此技术的不断成熟，说明人类可以利用基因敲除技术，控制特定基因的表达，并分析其相应的功能。

该实验是以PlGF和PEDF的mRNA的二级结构为基础，经过序列分析，合成出可以对其进行特异性切割的锤头状核酶，将核酶装入质粒载体，通过脂质体将其导入肺癌细胞和血管内皮细胞，生成敲除了PlGF和PEDF基因的肺癌细胞与血管内皮细胞，同时设定对照组，进行细胞培养观察，经过细胞生长检测（MTT）法测出细胞生长曲线，发现这2个基因可以明显地调控肺癌细胞和血管内皮细胞的生长过程，体外血管生成试验显示，PlGF和PEDF基因在血管生成过程中具有协调控制的功能。

该实验的重要意义在于，研究者建立了肿瘤血管基因调控的研究平台；以转基因技术为主要实验载体，利用基因敲除技术，可以有针对性地利用转入细胞中带有特异性锤头状核酶片段的质粒载体，经过基因转染与重组，利用核酶敲除具有生物学活性的基因片段的因子，可以有针对性地了解某一特定基因对细胞生长的影响，并利用体外血管生成试验的技术平台；可以进行检测并筛选出抗肿瘤血管生成的新药，打造生物学研究平台。这项技术将在后基因组时代的生物医药研究方面成为最有前景的应用技术之一，成为人类了解自身，战胜疾病的有力武器。