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背景肺癌是威胁人类健康的主要疾病之一，其发病率及死亡率在世界范围内有上升趋势，其治疗效果在近十年内没有显著提高。传统的治疗方法主要有手术、化疗和放疗，但因肿瘤转移、复发或已至晚期使得恶性肿瘤的治疗效果仍较差，而放疗、化疗对全身系统的损害仍不容忽视，亟需寻找新的治疗方法。随着肿瘤生物学及分子生物学等新兴学科的发展，肿瘤的基因治疗成为新的治疗模式。自杀基因，又称为前药敏感基因，是病毒和细菌等原核生物含有的一类基因，其编码的酶能将原来无毒的或微毒的药物前体转化成具有细胞毒性的代谢物而杀伤宿主细胞。该疗法通过直接杀伤和旁观者效应杀伤肿瘤细胞，而对正常机体细胞的损伤较轻，因此能在获得良好的抗肿瘤疗效的同时明显降低全身毒副反应，使得肿瘤自杀基因治疗有望成为一种新的治疗策略。目前研究最为深入的自杀基因系统是HSV-TK/GCV和CD/5-FC。由于单自杀基因治疗易产生耐药，并且不同肿瘤细胞对自杀基因系统的敏感性不同，以及HSV-TK/GCV和CD/5-FC系统的作用机理具有很强的互补性，因而利用自杀基因的不同作用机理治疗恶性肿瘤，可互为补充，产生协同作用，增加疗效，扩大肿瘤治疗谱，减少耐药。基因治疗要求目的基因能在肿瘤细胞中特异性表达而不在正常细胞中表达，可以利用肿瘤组织特异性调控元件(启动子或者是增强子)调控自杀基因的表达，这些启动子仅针对某一类型的肿瘤，且仅靶向作用于该肿瘤细胞。本课题中，我们利用绿色荧光蛋白检测CEA启动子驱动的含HSV-TK/CD双自杀基因真核表达载体在CEA阳性细胞A549和CEA阴性细胞16HBE中表达的差异并检测丙氧鸟苷(GCV)、5-氟尿嘧啶(5-FC)前体药物单一或联合应用对转染后A549细胞的杀伤作用，以未转染的细胞作为对照。
目的:研究CMVE-pCEA启动子调控下的双自杀基因系统靶向杀伤肺癌细胞，为肿瘤的基因靶向治疗提供试验依据。利用CEA启动子驱动的含HSV-TK/CD双顺反子自杀基因真核表达载体CMVE-pCEA-TK-IRES-CD，转染CEA阳性表达的肺癌细胞A549，及不表达CEA的细胞株16HBE，了解自杀基因表达差异，并比较A549和转基因细胞对前药的敏感性差异，用流式细胞仪检测治疗对细胞周期的影响。
方法:用绿色荧光蛋白检测CEA启动子驱动的含HSV-TK/CD双自杀基因真核表达载体在CEA阳性细胞A549和CEA阴性细胞16HBE中表达的差异。应用脂质体将HSV-TK和CD两种自杀基因转染到CEA阳性表达的肺癌细胞A549中，经RT-PCR鉴定后，MTT法检测丙氧鸟苷(GCV)、5-氟尿嘧啶(5-FC)前体药物单一或联合应用对转染后A549细胞的杀伤作用，以未转染的细胞作为对照。
结果:GCV和5-FC对细胞有细胞毒作用，半数抑制浓度分别为116.49μg/ml和515.23μg/ml。联合应用有协同作用，两药相互作用指数小于1.0。
结论:CMVE-pCEA能有效驱动转染入CEA阳性的肺癌细胞A549的TK和CD基因的表达，产生具有生物活性的前药转换酶大肠杆菌胞嘧啶脱氨酶和单纯疱疹病毒胸腺嘧啶核苷激酶，使该系统对A549具有的靶向杀伤作用，这种杀伤作用具有浓度依赖性，并且联用两种前药较单用一种更为有效。该治疗系统对靶细胞的杀伤作用表现为处理后靶细胞的细胞周期的抑制、细胞凋亡及坏死。