胡有谷 陳伯華
(青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院脊柱外科山東省創(chuàng)傷骨科研究所,青島266003)
椎間盤退變是導(dǎo)致腰背痛的病理生理學(xué)原因之一。多年來,對椎間盤細(xì)胞、生化特性以及微環(huán)境的研究,發(fā)現(xiàn)椎間盤退變時呈現(xiàn)細(xì)胞凋亡、細(xì)胞數(shù)減少、重要的細(xì)胞外基質(zhì)蛋白多糖和Ⅱ型膠原降低和基質(zhì)金屬蛋白酶活性增加等。因此,20世紀(jì)90年代后期許多學(xué)者開始研究新的治療方法,即椎間盤退變的生物學(xué)治療。生物學(xué)治療包括細(xì)胞治療、基因治療和椎間盤組織工程。當(dāng)前以基因治療最具期待用于椎間盤退變的臨床治療方法。
基因治療基于將外源性基因DNA或RNA轉(zhuǎn)染至靶細(xì)胞,引起外源基因表達并對靶細(xì)胞降低或缺乏的有利的蛋白質(zhì)合成,恢復(fù)靶細(xì)胞的正常功能和形態(tài)7年日本Nishida[1]首先開展了椎間盤退變基因治療實驗研究。山東省創(chuàng)傷骨科研究所自1999年至今進行椎間盤退變基因治療研究工作。椎間盤退變基因治療實驗研究程序為靶細(xì)胞的確定、目的基因的選擇、載體的選擇、基因的表達以及轉(zhuǎn)基因后生物學(xué)效應(yīng)的驗證。
椎間盤退變基因治療10余年的研究結(jié)果顯示:①髓核中軟骨細(xì)胞可選作為靶細(xì)胞,而纖維環(huán)中纖維細(xì)胞在正向調(diào)控基因作用下并不能增加細(xì)胞外基質(zhì)。②確定某些外源性生長因子基因轉(zhuǎn)染的表達,可上調(diào)合成細(xì)胞外基質(zhì)。例如TGF家族,其中TGF-β1和TGF-β3在體內(nèi)、外試驗中均能有效增加細(xì)胞外基質(zhì)蛋白多糖和Ⅱ型膠原的表達。③腺病毒和腺相關(guān)病毒為最有效的轉(zhuǎn)染基因載體,可將轉(zhuǎn)染的目的基因片段導(dǎo)入到靶細(xì)胞,達到目的基因與靶細(xì)胞的整合,使基因片段循環(huán)表達并在原位一定時期合成目的蛋白。腺相關(guān)病毒它能轉(zhuǎn)染至多種組織細(xì)胞,對人類無致病性和很輕微的免疫反應(yīng)并使目的基因較長期表達。④觀察椎間盤基因治療體內(nèi)試驗效果,以靈長類動物恒河猴椎間盤退變模型評價基因轉(zhuǎn)染后生物學(xué)效應(yīng)為宜。經(jīng)過10余年上述研究證實,基因治療可能成為一種延緩和逆轉(zhuǎn)的有效方法。然而,椎間盤退變基因治療尚存在期望轉(zhuǎn)染目的基因長期表達的要求,目前體內(nèi)試驗示椎間盤內(nèi)蛋白多糖和Ⅱ型膠原的含量增加能持續(xù)達26周。此外,病毒類載體的安全性尚待確定和基因表達的調(diào)控等尚待解決。因此由實驗研究進入到臨床應(yīng)用尚有距離。
在上述椎間盤退變基因治療取得成績的基礎(chǔ)上,該課題己成為脊柱外科基礎(chǔ)研究重點之一。依據(jù)近年來國內(nèi)、外相關(guān)文獻和本所研究的工作,在椎間盤退變基因治療又取得以下新的進展。
用于椎間盤退變基因治療的細(xì)胞因子分為4類:①抗分解代謝細(xì)胞因子,如基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(TIMPs)和白細(xì)胞介素l(interleukin,IL-I)受體拮抗劑[4,5]。②促細(xì)胞分裂素,如胰島素生長因子(insulin-like growth factor-1,IGF-1)、生長分化因子5(growth and differential factor 5,GDF-5)、血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)和結(jié)締組織生長因子(connective tissue growth factor,CTGF)等[6-9]。③骨誘導(dǎo)形成素,如轉(zhuǎn)化生長因子(transforming growth factor-beta,TGF-β家族)和骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP家族)[2,10]。④細(xì)胞內(nèi)調(diào)節(jié)因子如骨誘導(dǎo)蛋白I(LIM mineralization protein-l,LMP-1)和 Sox-9 基 因[11,12]。上述細(xì)胞因子基因被用于正向調(diào)控的目的基因。
上述4類細(xì)胞因子為椎間盤退變基因治療所選1991年Thompson[2]首先證實外源性(TGF-β1)能上調(diào)狗的椎間盤組織培養(yǎng)中的蛋白多糖合成。1999年Nishida[2]首先開展椎間盤退變基因治療,體內(nèi)動物模型退變椎間盤證實應(yīng)用TGF-β能增加細(xì)胞外基質(zhì)蛋白多糖合成7年Moon[3]首先體外基因轉(zhuǎn)染人椎間盤細(xì)胞。用的目的基因,目前尚無新入選的細(xì)胞因子。各類細(xì)胞因子對細(xì)胞外基質(zhì)影響不同[15]。TGF-β對蛋白多糖和Ⅱ型膠原均能發(fā)揮上調(diào)作用[13,14],SOX9為轉(zhuǎn)換因子,其增加Ⅱ型膠原表達,體外試驗?zāi)茉黾尤俗甸g盤髓核細(xì)胞中重要細(xì)胞外基質(zhì)Ⅱ型膠原含量[15]。
雙細(xì)胞因子基因轉(zhuǎn)染:在2004年以前為單細(xì)胞因子目的基因應(yīng)用7年后從事多細(xì)胞因子基因轉(zhuǎn)染。本研究所2004年后進行了雙細(xì)胞因子轉(zhuǎn)染退變椎間盤TGF-β1和VEGF,TGF-β1和TGF-β3。另為其中一為正向調(diào)控細(xì)胞因子TGF-β1和另一為MMP抑制因子TIMP-1。雙正向調(diào)控細(xì)胞因子轉(zhuǎn)染退變椎間盤后生物學(xué)效應(yīng)優(yōu)于單細(xì)胞因子轉(zhuǎn)染的效果[16,17]。VEGF和TIMP-1能協(xié)助TGF-β家族上調(diào)椎間盤中基質(zhì)合成和代謝的平衡,但VEGF不能增加髓核細(xì)胞的基質(zhì)合成[18]。Leckie等[19]報導(dǎo)應(yīng)用AAV-BMP2和TIMP1體內(nèi)試驗顯示能延緩椎間盤退變。Haschtmann等[20]報告雙細(xì)胞因子作用的不同結(jié)果,其基因治療體內(nèi)試驗發(fā)現(xiàn)BMP-2和TGF-β3不能阻止椎間盤退變。這表明TGF-β家族和BMP家族中不同的分子結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)對退變椎間盤髓核細(xì)胞呈現(xiàn)不同的作用。
三細(xì)胞因子基因轉(zhuǎn)染:2008年Moon和Nishida[22]提出基因治療多細(xì)胞因子轉(zhuǎn)染,又稱為雞尾酒式治療性基因轉(zhuǎn)染(cocktail therapeutic gene transfer)。體外試驗以腺病毒為載體轉(zhuǎn)染TGF-β1 gene(Ad/TGF-β 1),IGF-1 gene(Ad/IGF-1)BMP-2 gene(Ad/BMP-2)。18 h后測定細(xì)胞蛋白多糖含量。其結(jié)果上述3個細(xì)胞因子的單細(xì)胞因子轉(zhuǎn)染的蛋白多糖含量較對照組增高分別為 Ad/TGF-β 2.91倍,Ad/IGF-1 1.8倍,Ad/BMP-2 1.9倍。雙細(xì)胞因子轉(zhuǎn)染的蛋白多糖含量較對照組增高3.2~3.9倍。三細(xì)胞因子轉(zhuǎn)染的蛋白多糖含量較對照組增高4.7倍。此顯示三細(xì)胞因子轉(zhuǎn)染均較單細(xì)胞因子轉(zhuǎn)染和雙細(xì)胞因子轉(zhuǎn)染后蛋白多糖含量為髙。此種多細(xì)胞因子基因轉(zhuǎn)染方法可減少腺病毒用量,并防止全身和局部毒性作用和免疫反應(yīng)[21]。
本研究所2011年選用hTGF-β3、CTGF 和TIMP-1三細(xì)胞因子基因體外轉(zhuǎn)染,其結(jié)果顯示三細(xì)胞因子轉(zhuǎn)染較雙細(xì)胞因子轉(zhuǎn)染后細(xì)胞外基質(zhì)蛋白多糖含量增高1.5倍。
除應(yīng)用細(xì)胞因子調(diào)控主要的細(xì)胞基質(zhì)外,亦可用合成肽Link N協(xié)助細(xì)胞因子增強上調(diào)功能。體內(nèi)實驗顯示注入Link N后,在髓核和纖維環(huán)內(nèi)聚集蛋白多糖基因表達明顯增加,而蛋白酶基因表達明顯下降,但不改變間盤DNA含量[22]。
細(xì)胞因子與細(xì)胞治療結(jié)合:以移植細(xì)胞為基礎(chǔ)的基因轉(zhuǎn)染(cell-based gene delivery),此適用于嚴(yán)重椎間盤退變。移植細(xì)胞攜帶治療性細(xì)胞因子,此較轉(zhuǎn)基因方法安全。Zhang等[23]體外試驗髓核細(xì)胞與軟骨細(xì)胞共同培養(yǎng),后者過度表達的BMPs可刺激蛋白多糖和膠原的產(chǎn)生。
細(xì)胞的目的基因轉(zhuǎn)染需要通過載體,裸露的目的基因DNA不能被細(xì)胞所結(jié)合和表達,因而不能將目的基因直接導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)。目的基因需要通過載體包裝,轉(zhuǎn)入、保護和攜帶基因序列至靶細(xì)胞,隨后獲得目的基因的表達。外源性基因真核表達載體分為非病毒類(naked deoxyribonucleic acid)和病毒類,前者非病毒類載體PCI己不應(yīng)用,后者病毒類載體包括逆轉(zhuǎn)錄病毒、腺病毒和腺相關(guān)病毒應(yīng)用較多[24]??傊?,通過載體的選擇由非病毒類至逆轉(zhuǎn)錄病毒、腺病毒和腺相關(guān)病毒的進程,其結(jié)果增強了目的基因感染細(xì)胞的成功率和加強了基因表達。但由于此類病毒的攜帶細(xì)胞因子目的基因容量有限、目的基因表達時間短和轉(zhuǎn)基因后的生物學(xué)效應(yīng)隨時間延長而下降,因而探尋新的基因轉(zhuǎn)染載體。
近年來其他疾病如神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病和血液病等基因治療,應(yīng)用慢病毒載體作為新的病毒類載體[25,26]。
慢病毒染色體組的載體其特點為可用于各種組織的靶細(xì)胞、能承載更多的基因載荷,可攜帶較大基因組、可將目的基因高效整合至基因組DNA而穩(wěn)定表達??筛咝Ц腥痉至哑诩胺欠至哑诩?xì)胞,亦利于靶細(xì)胞的基因表達調(diào)節(jié)。慢病毒整合宿主細(xì)胞的染色質(zhì),而不是優(yōu)先整合于轉(zhuǎn)切起始部位的近端,而發(fā)生易于插入基因表達富染色體區(qū)。慢病毒載體具有不易誘發(fā)宿主免疫反應(yīng),從安全角度來說,能盡量減少RCV的產(chǎn)生,為復(fù)制缺陷型病毒載體,不會對細(xì)胞或人體產(chǎn)生不良污染,屬于低毒性病毒載體。慢病毒安全性明顯優(yōu)于逆轉(zhuǎn)錄病毒,亦優(yōu)于非病毒類基因載體[27-29]。慢病毒載體用于轉(zhuǎn)基因技術(shù)與傳統(tǒng)的DNA顯微注射相比具有操作簡單、整合效率高、成本低廉等?;谶@些優(yōu)點,以其作為基因轉(zhuǎn)染體系的轉(zhuǎn)基因研究,在近年來得到了廣泛的開展。慢病毒染色體組的載體在8年前己用于臨床試驗和轉(zhuǎn)基因動物。慢病毒載體現(xiàn)己在動物模型中成功地用于治療各種基因缺陷性疾病和生理性疾病。臨床應(yīng)用前的研究結(jié)果顯示人類基因治療可應(yīng)用慢病毒載體的證據(jù)[30]。
當(dāng)前應(yīng)用的慢病毒主要為HIV,2008年諾貝爾生理和醫(yī)學(xué)獎授于3位研究人乳頭狀病毒和HIV病毒臨床科學(xué)家。Fran?oise Barré-Sinouss和Luc Montagnier為研究HIV作出貢獻。盡管對HIV己經(jīng)研究25年,但是至今尚無有效預(yù)防和治療效果的抗病毒疫苗。因而,感染HIV的艾滋?。╝cquired immunodeficiency syndrome,AIDS)仍然臨床無法治愈。然而對HIV結(jié)構(gòu)和生物學(xué)的了解和以HIV為載體的經(jīng)各種標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)測定,證實其安全性己有很大的進步。己認(rèn)為HIV病毒可作為安全性的轉(zhuǎn)基因載體,且較其它病毒類載體和非病毒類載體更適于轉(zhuǎn)染非分化、分化緩慢和靜止期的細(xì)胞。本研究所成功地分別應(yīng)用慢病毒HIV構(gòu)建人生存素survivin、TGF-b3 TIMP-1和慢病毒hTGF-β3、CTGF和TIMP-1構(gòu)建質(zhì)粒轉(zhuǎn)染椎間盤[31]。
文獻中亦有報告桿狀病毒作為載體。桿狀病毒為一昆蟲病毒,在體內(nèi)或體外能釋放外源性基因至哺乳類動物細(xì)胞,包括不含細(xì)胞毒素末分化細(xì)胞。Liu等[32]報告桿狀病毒攜帶綠色瑩光蛋白(the green fluorescence protein gene,Ad-CMV-GFP),注入髓核內(nèi),用瑩光顯微鏡和流式細(xì)胞儀檢測基因表達.結(jié)果發(fā)現(xiàn)87%髓核細(xì)胞感染并證實。長期基因表達對細(xì)胞無毒性反應(yīng)。
最近認(rèn)為RNAi技術(shù)能在椎間盤內(nèi)下調(diào)某些特殊基因表達,尤其是病理性基因表達調(diào)節(jié),此為椎間盤基因治療開創(chuàng)了新的途徑,成為椎間盤退變基因治療另一策略[33]。RNAi是一種在轉(zhuǎn)錄水平高效阻抑基因表達的新方法,它通過導(dǎo)入一段與內(nèi)源性基因同源的雙鏈RNA序列(dsRNA),使內(nèi)源mRNA降解,從而達到阻止目的基因表達的目的[34]。RNAi干擾技術(shù)降低由小干擾RNA(siRNA)產(chǎn)生的靶基因產(chǎn)物,siRNA與靶基因的mRNA的特異序列結(jié)合,此既可抑制mRNA的翻譯又可增強mRNA的降解。因此,可將椎間盤組織細(xì)胞內(nèi)分解代謝基因作為靶基因并通過siRNA介導(dǎo)破壞,使分解代謝基因沉默阻止分解代謝基因翻譯。當(dāng)siRNA與治療性外源性基因結(jié)合時,其半衰期短。RNAi基因沉默和其他傳統(tǒng)方法相比的特點[35]:①高特異。最顯著特征是只引起與dsRNA同源的mRNA降解,而其他mRNA的表達不受影響。②高效性。顯著抑制基因表達甚至完全敲除每個細(xì)胞只需要幾個siRNA就能有效抑制靶基因表達。③可傳播性。siRNA具有強烈的跨越細(xì)胞界限的能力,能夠在不同細(xì)胞間長距離傳遞和維持,RNAi擴散到整個機體并可傳代。④可遺傳性。RNAi的基因沉默在低等動物中可遺傳。
近年來RNAi成功用于動物構(gòu)建轉(zhuǎn)基因椎間盤退變模型。Kakutani等[36]體外椎間盤細(xì)胞和體內(nèi)椎間盤轉(zhuǎn)染含有兩種熒光素酶基因的質(zhì)粒和針對Firefly基因的siRNA以及針對細(xì)胞Fas蛋白配體的siRNA分子及非特異性siRNA分子。結(jié)果顯示體外實驗由siRNA介導(dǎo)的基因在小鼠髓核細(xì)胞中下調(diào)94.7%,在人髓核細(xì)胞中下調(diào)93.7%,體內(nèi)試驗特異性的基因沉默持續(xù)超過24周,而對照的基因表達未受影響。證實用DNA載體-siRNA復(fù)合物可獲得特殊靶基因表達的下調(diào)。Seki等[37]發(fā)現(xiàn)在退變椎間盤中存在蛋白溶解酶如金屬蛋白酶和ADAMTS家族(去整合素和含有血小板凝血酶樣的金屬蛋白酶的基因)。其在動物退變椎間盤模型中單次注射ADAMTS-5 siRNA和寡核苷酸,觀察椎間盤高度、MRI和椎間盤組織番紅-O染色、證實ADAMTS-5 siRNA可抑制髓核降解。此種椎間盤退變組織對siRNA反應(yīng)的機制可能具有治療價值。此外,Sudo等[38]報告用caspase 3 siRNA轉(zhuǎn)染髓核可明顯降低細(xì)胞凋亡,保存正常細(xì)胞外基質(zhì)。因此,RNAi機理適合于對椎間盤退變的MMPs和ILs細(xì)胞外基質(zhì)降解基因發(fā)揮基因沉默的作用,從而延緩或阻斷椎間盤退變。
置入基因表達系統(tǒng)有熱休克蛋白(heat shock proteins,hsp)、金屬流基組氨酸基內(nèi)鹽(metallothionine)、激素調(diào)節(jié)啟動子(steroid regulatory promoters)、四環(huán)素和昆蟲蛻皮激素受體(insect ecdysone receptor)等方法。多數(shù)置入基因表達系統(tǒng)在載體結(jié)構(gòu)內(nèi)與治療基因活性標(biāo)志區(qū)相連,使基因表達“開”和“關(guān)”。熱休克蛋白基因的表達受溫度變化的影響。編碼hsp70基因的表達是在hsp70B啟動子的控制之下。該啟動子可與導(dǎo)人體內(nèi)的靶基因結(jié)合,通過提高局部溫度促進靶基因的表達。Tet-On系統(tǒng)為轉(zhuǎn)基因表達系統(tǒng)在注入四環(huán)素后與AAV載體結(jié)構(gòu)結(jié)合。此系統(tǒng)己成功地顯示標(biāo)記基因的調(diào)節(jié)[39,40]。
椎間盤退變基因治療體內(nèi)實驗是為獲得過渡到臨床應(yīng)用的必備條件。其中椎間盤退變動物模型所選擇的動物己公認(rèn)為靈長類動物。退變椎間盤造模方法尚無確切的生理性椎盤退變方法,而目前通用的造模方法為椎間盤針刺損傷法。此法因穿剌針直徑不同而致椎間盤退變出現(xiàn)的時間和嚴(yán)重度不一。本研究所取恒河猴在CT引導(dǎo)下應(yīng)用20號針經(jīng)皮穿剌椎間盤進行退變椎間盤造模,獲得了早期椎間盤退變并延長了觀察時間[41]。
椎間盤退變基因治療體內(nèi)實驗研究需觀察生物學(xué)效應(yīng)。退變椎間盤轉(zhuǎn)目的基因后,應(yīng)定期作退變椎間盤和自身對照椎間盤兼或?qū)φ战M退變椎間盤的Ⅱ型膠原和蛋白聚糖生物化學(xué)測定。為了取椎間盤組織,通常以動物處死方式,這使得動物用量增加和長期隨訪觀察受限。
當(dāng)前MRI設(shè)備己有3.0Tesla和7.0Tesla,MRI成像技術(shù)己進入稱為功能性磁共振成像技木,如磁共振彌散張量成像技術(shù)(Magnetic Resonance Diffusion Tensor Imaging)、磁共振波譜成像技術(shù)(Magnetic Resonance Spectroscopic Imaging)、T1ρ值計算(T1ρ calculation)、T2弛豫時間測定(T2 relaxation time measurement)、磁共振彌散定量成像技術(shù)(diffusion quantitative imaging)和放射性核素成像技術(shù)(radio nucleotide imaging)。此種MRI成像技術(shù)是一種無創(chuàng)性獲得活體生理及病理物質(zhì)代謝的檢查方法,將影像學(xué)檢查深入到生物化學(xué)甚至基因水平,被稱為“虛擬活檢”[42,43]。這種無創(chuàng)性功能性磁共振成像技木對椎間盤組織生物化學(xué)測定,將明顯有利于椎間盤退變造模和基因治療體內(nèi)效果的系統(tǒng)性觀察。達到觀察椎間盤由正常至不同級別退變的進程和形態(tài)以及轉(zhuǎn)基因后退變級別和形態(tài)的變化。同時,為基因治療試驗應(yīng)用的有效性具備影像學(xué)和細(xì)胞基質(zhì)含量變化的客觀評價。
在椎間盤退變基因治療過渡到臨床應(yīng)用前其安全性為最重要課題。椎間盤退變基因治療的技術(shù)基礎(chǔ)之一,是將由病毒作為載體攜帶正向調(diào)控的目的基因質(zhì)粒注入相對封閉無血液循環(huán)的椎間盤髓核內(nèi)。但若此基因質(zhì)粒注入椎間盤外進入血液循環(huán)或蛛網(wǎng)膜下腔將產(chǎn)生災(zāi)難性結(jié)果。Wallach等[44]報告Ad/TGF-β1意外地注入新西蘭大白兔蛛網(wǎng)膜下腔內(nèi),造成癱瘓和嚴(yán)重的組織學(xué)改變。.若基因質(zhì)粒注入新西蘭大白兔硬膜外腔,其發(fā)生并發(fā)癥因載體而異。應(yīng)用腺病毒載體發(fā)生并發(fā)癥達80%以上,應(yīng)用腺相關(guān)病毒載體則無發(fā)生并發(fā)癥,表明腺相關(guān)病毒安全性高[45]。為了確定基因質(zhì)粒僅存在于靶椎間盤內(nèi),Sowa等[46]介紹髓核細(xì)胞用AAV-RheoSwitch GFP增大感染倍率并用Intrexon's activator標(biāo)記物。,用瑩光顯微鏡和免疫組化染色檢測組織中綠色瑩光蛋白(green fluorescent protein,GFP)。發(fā)現(xiàn)GFP僅見于病毒載體,僅有病毒和Intrexon's activator標(biāo)記物,則在相鄰椎間盤和組織內(nèi)末見GFP。此方法可證實基因治療限局于靶細(xì)胞中,提高其安全性。此外,在一個質(zhì)粒上用有限的病毒載體量,載荷多個目的基因,增強轉(zhuǎn)基因表達,減少病毒載體的用量亦為提高基因治療安全性的方法。對于病毒類載體,尤其是談虎色變的HIV,盡管顯示其憂越性和安全性,仍需反復(fù)研究論證。
許多學(xué)者認(rèn)為基因治療是椎間盤退變生物學(xué)治療中最具希望的工具[47]?;蛑委煘橹铝τ诟淖兗?xì)胞基質(zhì)蛋白質(zhì)表達的理想方法[48]。實驗研究證實BMP-7亦即骨形成蛋白-1(OP-1)和BMP-14亦即生長分化因子-5能有效地恢復(fù)退椎間盤變的結(jié)構(gòu)。在此研究基礎(chǔ)上,美國FDA已將OP-1和GDF-5作為新藥臨床試驗[49]。
自1997年Nishida開創(chuàng)性地進行了退變椎間盤基因治療的研究工作至今16年取得了一定的成果,我們?nèi)詰?yīng)繼續(xù)深入研究椎間盤退變的病理生理學(xué),治療基因的安全用量、基因表達所需持續(xù)的時間、治療性基因?qū)ψ甸g盤組織結(jié)構(gòu)和重建椎間盤生物力學(xué)影響等重要課題,以早日實現(xiàn)椎間盤退變基因治療的臨床應(yīng)用。
[1]Nishida K,Kang JD,Gilbertson LG,et al.Modulation of the biologic activity of the rabbit intervertebral disc by gene therapy:an in vivo study of adenovirus-mediated transfer of the human transforming growth factor beta 1 encoding gene.Spine(Phila Pa 1976),1999,24(23):2419-2425.
[2]Thompson JP,Oegema TR Jr,Bradford DS.Stimulation of mature canine intervertebral disc by growth factors.Spine(Phila Pa 1976),1991,16(3):253-260.
[3]Moon SH,Gilbertson LG,Nishida K,et al.Human intervertebral disc cells are genetically modifiable by adenovirus-mediated gene transfer:implications for the clinical management of intervertebral disc disorders.Spine(Phila Pa 1976),2000,25(20):2573-2579.
[4]Lambert E,Dasse E,Haye B,et al.TIMPs as multifacial proteins.Crit Rev Oncol Hematol,2004,49(3):187-198.
[5]Arend WP.Cytokine imbalance in the pathogenesis of rheumatoid arthritis:the role of interleukin-l receptor antagonist.SeminArthritis Rheum,2001,30(5 Suppl 2):1-6.
[6]Allen TR,Krueger KD,Hunter WJ,et al.Evidence that insulin-like growth factor-l requires protein kinase C-epsilon,PI3-kinase and mitogen-activated protein kinase pathways to protect human vascular smooth muscle cells from apoptosis.Immunol Cell Biol,2005,83(6):651-667.
[7]Wang H,Kroeber M,Hanke M,et al.Release of active and depot GDF-5 after adenovirus-mediated overexpression stimulates rabbit and human intervertebral disc cells.J Mol Med(Berl),2004,82(2):126-134.
[8]龍厚清,李佛保,胡有谷.腰椎間憊中血管內(nèi)皮細(xì)胞生長岡子的表達及其意義.中圍脊柱脊髓雜志,2002,12:280.
[9]Xiao R,Liu FY,Luo JY,et al.Effect of small interfering RNA on the expression of connective tissue growth factor and typeⅠandⅢcollagen in skin fibroblasts of patients with systemicsclerosis.BrJDermatol,2006,155(6):1145-1153.
[10]Kim DJ,Moon SH,Kim H,et al.Bone morphogenetic protein-2 facilitates expression of chondrogenic,not osteogenic,phenotype of human intervertebral disc cell.Spine(Phila Pa 1976),2003,28(24):2679-2684.
[11]Yoon ST,Park JS,Kim KS,et al.ISSLS prize winner:LMP-I upregulates intervertebral disc cell production of proteoglycans and BMPs in vitro and in vivo.Spine(Phila Pa 1976),2004,29(23):2603-2611.
[12]Liu XY,Yang SH,Liang CY,et al.Construction of recombinant baculovirus Ac-CMV-hSox-9 for gene therapy ofintervertebral disc degeneration.Chin J Traumatol,2007,10:94.
[13]陳巖,胡有谷,呂振華.轉(zhuǎn)化生長因子beta 1對椎間盤細(xì)胞Ⅱ型膠原基因表達的調(diào)節(jié)作用.中華外科雜志,2000,38:703.
[14]Sai JM,Hu YG,Wang DC.Constructing adeno-associated virus-TGFbeta3 and comparing its biological affect on proteoglycan synthesis in dedifferentiated nucleus pulpous cells with adenovirus-TGFbetal.Chin Med Sci J,2007,22(2):113-118.
[15]Paul R,Haydon RC,Cheng H,et al.Potential use of Sox9 gene therapy for intervertebral degenerative disc disease.Spine(Phila Pa 1976),2003,28(8):755-763.
[16]Sai JM,Hu YG,Wang DC.Biological effects of co-transfrection of transforming growth factor beta-1 and vascular endothelial growth factor mediated by adeno-associated virus on promoting the dermal ulcer healing in diabetes mellitus.Chin Clin Rehab Eng,2006,48:213.
[17]Sai JM,Hu YG,Wang DC.Effects of adeno-associated virus(AAV)of transforming growth factor β1 and β3(TGFβ 1,3)on promoting synthesis of glycosaminoglycan and collagen type II of dedifferentiated nucleus pulposus(NP)cells.Science in China(中文雜志?),2007,50:605-610.
[18]董躍福,胡有谷,王德春.AAV-hVEGF_(165)及AAV-TGFβ 1轉(zhuǎn)染兔椎間盤纖維環(huán)細(xì)胞的實驗研究.中華骨科雜志,2006,26(6):409-414.
[19]Leckie SK,Bechara BP,Hartman RA,et al.Injection of AAV2-BMP2 and AAV2-TIMP1 into the nucleus pulposus slows the course of intervertebral disc degeneration in an in vivo rabbit model.Spine J,2012,12(1):7-20.
[20]Haschtmann D,Ferguson SJ,Stoyanov JV.BMP-2 and TGF-β3 do not prevent spontaneous degeneration in rabbit disc explants but induce ossification of the annulus fibrosus.Eur Spine J,2012,21(9):1724-1733.
[21]Moon SH,Nishida K,Gilbertson LG,et al.Biologic response of human intervertebral disc cells to gene therapy cocktail.Spine(Phila Pa 1976),2008,33(17):1850-1855.
[22]Mwale F,Masuda K,Pichika R,et al.The efficacy of Link N as a mediator of repair in a rabbit model of intervertebral disc degeneration.Arthritis Res Ther,2011,13(4):R120.
[23]Zhang Y,Li Z,Thonar EJ,et al.Transduced bovine articular chondrocytes affect the metabolism of cocultured nucleus pulposus cells in vitro:implications for chondrocyte transplantation into the intervertebral disc.Spine(Phila Pa 1976),2005,30(23):2601-2607.
[24]Zhang Y,Chee A,Thonar EJ,et al.Intervertebral disk repair by protein,gene,or cell injection:a framework for rehabilitation-focused biologics in the spine.PM R,2011,3(6 Suppl 1):S88-S94.
[25]Nanou A,Azzouz M.Gene therapy for neurodegenerative diseases based on lentiviral vectors.Prog Brain Res,2009,175:187-200.
[26]Neschadim A,McCart JA,Keating A,et al.A roadmap to safe,efficient,and stable lentivirus-mediated gene therapy with hematopoietic cell transplantation.Biol Blood Marrow Transplant,2007,13(12):1407-1416.
[27]Dullaers M,Breckpot K,Van Meirvenne S,et al.Side-byside comparison of lentivirally t ransduced and mRNA electroporated dendritic cells:implications for cancer immunotherapy protocols.Mol Ther,2004,10:768.
[28]Cao F,Xie X,Gollan T,et al.Comparison of gene-transfer efficiency in human embryonic stem cells.Mol Imaging Biol,2009,12(1):15-24.
[29]Kim Y,Tewari M,Pajerowski JD,et al.Polymersome delivery of siRNA and antisense oligonucleotides.J Control Release,2009,134(2):132-140.
[30]Pluta K,Kacprzak MM.Use of HIV as a gene transfer vector.Acta Biochim Pol,2009,56(4):531-595.
[31]江峰,岳斌,馬學(xué)曉,等.人轉(zhuǎn)化生長因子β3、結(jié)締組織生長因子和基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑1基因重組慢病毒多表達質(zhì)粒的構(gòu)建及活性檢測.中國組織工程研究,2012,16:699.
[32]Liu X,Li K,Song J,Liang C,et al.Efficient and stable gene expression in rabbit intervertebral disc cells transduced with a recombinant baculovirus vector.Spine(Phila Pa 1976),2006,31(7):732-735.
[33]Nishida K,Suzuki T,Kakutani K,et al.Gene therapy approach for disc degeneration and associated spinal disorders.Eur Spine J,2008,17 Suppl 4:459-466.
[34]Bernstein E,Caudy AA.Role for a bidentate ribonuclease in the initiation step of RNA interference.Nature,2001,409(6818):363-366.
[35]Chitwood DH,Timmermans MC.Small RNAs are on the move.Nature,2010,467(7314):15-19.
[36]Kakutani K,Nishida K,Uno K,et al.Prolonged down regulation of specific gene expression in nucleus pulposus cell mediated by RNA interference in vitro.J Orthop Res,2006,24:1271-1278.
[37]Seki S,Asanuma-Abe Y,Masuda K,et al.Effect of small interference RNA(siRNA)for ADAMTS5 on intervertebral disc degeneration in the rabbit anular needle-puncture model.Arthritis Res Therapy,2009,11(6):R166.
[38]Sudo H,Minami A.Caspase 3 as a therapeutic target for regulation of intervertebral disc degeneration in rabbits.Arthrtis Rheum,2011,63(6):1648-1657.
[39]Chtarto A,Bender HU,Hanemann CO,et al.Tetracycline-inducible transgene expression mediated by a single AAV vector.Gene Ther,2003,10:84-94.
[40]Ueblacker P,Wagner B,Kruger A,et al.Inducible nonviral gene expression in the treatment of osteochondral defects.Osteoarthr Cartil,2004,12(9):711-719.
[41]Xi YM,Kong J,Liu Y,et al.Minimally invasive induction of an early lumbar disc degeneration model in rhesus monkey.Spine(Phila Pa 1976),2013,38(10):E579-E586.
[42]Schaeffter T,Dahnke H.Magnetic resonance imaging and spectroscoty.Handb Exp Pharmacol,2008,185 Pt 1:75-90.
[43]Lotz JC,Haughton V,Boden SD,et al.New treatments and imaging strategies in degenerative disease of the intervertebral disks.Radiology,2012,264(1):6-19.
[44]Wallach CJ,Kim JS,Sobajima S,et al.Safety assessment of intradiscal gene transfer:a pilot study.Spine J,2006,6(2):107-112.
[45]Levicoff EA,Kim JS,Sobajima S,et al.Safety assessment of intradiscal gene therapy II:effect of dosing and vector choice.Spine(Phila Pa 1976),2008,33:1509-1516.
[46]Sowa G,Westrick E,Pacek C,et al.In vitro and in vivo testing of a novel regulatory system for gene therapy for intervertebral disc degeneration.Spine(Phila Pa 1976),2011,36(10):E623-E628.
[47]Hubert MG,Vadala G,Sowa G,et al.Gene therapy for the treatment of degenerative disk disease.J Am Acad Orthop Surg,2008,16:312-319.
[48]Kepler CK,Anderson DG,Tannoury C,et al.Intervertebral disk degeneration and emerging biologic treatments.J Am Acad Orthop Surg,2011,19:543-553.
[49]Zhang Y,Chee A,Thonar EJ,et al.Intervertebral disk repair by protein,gene,or cell injection:a framework for rehabilitation-focused biologics in the spine.PM R,2011,3(6 Suppl 1):S88-94.