1、概述
ED的治疗经历了革命性的变化,研制出许多有效的药物,尤以西地那非的问世为杰出代表,成为治疗ED的里程碑。Vigara在美国上市后一个月,Garban等报道将编码阴茎诱导型一氧化氮合酶(iNOS)基因的裸cDNA注射到老龄鼠后,其勃起功能有所改善,揭开了ED基因治疗研究的序幕。
2、优点
与其他疾病的基因治疗相比,ED的基因治疗有其独特的优越性:第一,阴茎位于体表,可方便地通过局部注射将目的基因及其产物转运到海绵体内;第二,阴茎疲软时,血流慢至5ml/min(脑血流量为750ml/min、冠脉为225ml/min),注入的基因可得到充分吸收,还可用橡皮筋结扎阴茎根部以保证充分吸收,并可避免目的基因进入体循环产生不良反应;第三,阴茎血管平滑肌更新缓慢,可使获得转染的基因产生数周到数月的效应,而且海绵体细胞间存在缝隙连接,使其成为一个功能性合胞体,少数细胞转染目的基因即可产生较强的生理反应。 皖南医学院弋矶山医院性医学科彭弋峰
3、基因治疗的原理
将外源性目的基因通过基因转移的方法导入靶细胞内并产生具有治疗功能的蛋白质,其包括目的基因的确定与选择、利用基因转移的方法导入目的基因、目的基因的表达以及疾病表型的逆转。
4、基因导入的方法
(1)病毒介导法—根据所用病毒载体的不同,又分为逆转录病毒载体介导的基因转移和腺病毒载体及腺相关病毒载体介导的基因转移;
(2)非病毒介导法—主要是理化方法,包括电穿孔、脂质体介导的基因转移以及DNA直接注射、基因枪、此外还有质粒载体和噬菌体载体等。
5、基因治疗的要求
基因导入的治疗无论采用何种方法,其总的要求是有较高的转移率、目的基因能定向导入体细胞,能稳定地整合于宿主细胞染色体上,具有良好的靶向性及安全性。
6、基因治疗的缺点
由于逆转录病毒载体对宿主细胞染色体的整合具有不确定性,并有一定的致癌性,因而限制了其应用;而非病毒介导法目的基因转移率不高;因而腺病毒载体及腺相关病毒载体介导的基因转移受到重视,ED的NOS基因治疗主要采用此方法。主要是高效转染和长期表达尚不够满意。
7、基因治疗的思路
主要有三种:一是通过对体内基因的铜元重组在原位精确地修复缺陷基因,称为基因矫正或置换疗法;二是不去除异常基因,通过向患者体内导入正常的外源基因以补偿缺陷基因的功能,称为基因增补疗法,这是目前基因治疗的主要方案;三是导入细胞因子等非特异性基因,以增强患者的免疫力。
8、ED基因治疗的目的基因
(1)一氧化氮合酶(NOS) 非肾上腺能非胆碱能神经递质一氧化氮(NO)是调节阴茎海绵体平滑肌收缩和松弛的主要成分,NO半衰期仅为数秒钟,很难对其精确研究。而NOS是NO合成过程的限速酶,可作为研究NO的替代,并且NOS基因治疗产生NO是一种生理过程,即在阴茎疲软时高水平NOS合成正常低水平的NO,故不会发生 异常勃起 。因此,可以用NOS的基因增补疗法治疗ED。
此外,还发现NOS的亚型和亚类,如NOS-Ⅰ、NOS-Ⅱ、NOS-Ⅲ和NOS-Ⅰb。Bivalacqua等用腺病毒载体转导eNOS基因,逆转了老龄鼠(60周龄)的ED,使其与壮龄鼠相似,而转导的基因表达可维持30天,当基因转染后5天,标记基因有最高表达。采用电穿孔法的基因转导,提高基因转移率和延长其的表达(维持60天)。
(2)磷酸二脂酶Ⅴ型的反义基因 将PDE5反义基因直接转导入阴茎海绵体,可抑制PDE5活性,使海绵体平滑肌和血管平滑肌扩张,增强阴茎勃起,同时可避免对其他器官组织的副作用。
(3)血管内皮生长因子(VEGF) 阴茎勃起主要是血管变化过程,VEGF在ED的基因治疗中具有潜在价值。血管平滑肌细胞分泌的VEGF作用其受体,通过受体酪氨酸蛋白激酶信号系统使海绵体内NO浓度升高,并诱发平滑肌舒张及阴茎勃起。
(4)钙离子敏感性钾离子通道基因(Maxi-K+) 本疗法与跨膜钙离子流、细胞内钙离子水平和海绵体平滑肌细胞张力的改变有关。将编码Maxi-K+离子通道蛋白质的cDNA注入海绵体内,海绵体平滑肌细胞Maxi-K+离子通道过度表达可阻止钙离子水平,促使平滑肌松弛导致阴茎正常勃起。
(5)其他基因 如降钙素基因相关肽(CGRP)基因、转化生长因子(TGF)、血红素氧合酶(HO)、cGMP依赖性激酶、脑神经营养因子(BDNF)等。如利用VEGF和BDNF为目的基因的治疗方法可促进勃起神经的恢复,对于神经性ED的治疗无疑是一特异的方法。