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研究背景： 肝细胞肝癌（HepatocellularCarcinoma,HCC）是世界范围内的常见恶性肿瘤，发病率和死亡率都居恶性肿瘤的前列。基因治疗是HCC潜在的有效治疗方法之一，但目前缺乏适宜的基因载体，转染率较高的病毒基因载体的安全性较差，安全性较高的非病毒基因载体转染率较低：开发新型的安全性和转染率均较高的基因载体很有必要。斯坦福大学医学中心介入放射科制备了一种新型的非病毒基因载体，由非离子型造影剂碘帕醇，鱼精蛋白和碘化油乳剂组成（vectorofiopamidol,protamine,andethiodizedoilreagents，VIPER），前期体外实验表明该非病毒基因载体具有较高的肝癌细胞选择性和转染率。该研究结果为肝癌基因治疗载体提供了新的选择。 目的: 本实验拟在前期体外实验的基础上，进行VIPER的动物体内实验，分析VIPER携载的报告基因在肝癌组织和正常肝脏实质内的转染率，以优化VIPER的各成分含量，选择适宜的给药方式，评价该非病毒基因载体体内应用的有效性和安全性。 材料和方法: 1，制备非病毒基因载体-报告基因复合物。根据不同鱼精蛋白、碘帕醇和碘化油的成分含量制备2组非病毒基因载体-报告基因复合物：（1），200ngDNA,50:1P:D,33％碘帕醇,2%碘化油；（2），200ngDNA,20:1P:D,33%碘帕醇,8%碘化油。应用Altogen公司的阳离子脂质体转染试剂制备阳离子脂质体转染试剂-报告基因复合物。 2，将莫里斯肝癌细胞种植于两块24孔板中，分为4组，每组6孔细胞，分别用三种非病毒基因载体-报告基因复合物转染细胞，（1），50:1P:D,33%碘帕醇,2%碘化油组；（2），20:1P:D,33%碘帕醇,8%碘化油组；（3）Altogen阳离子脂质体转染试剂阳性对照组，（4），无转染试剂阴性对照组；转染后48小时后加入荧光素酶底物coelenterazineH，行生物发光检查。 3，近交系Buffalo大鼠45只，体重250-350g，雌雄不限，肝脏包膜下注射莫里斯肝癌细胞制作肝癌模型； 4，肿瘤细胞种植后第12、13天进行影像学检查包括PET、MRI和US明确肿瘤生长情况； 5，肿瘤细胞种植后第14天进行报告基因输送干预，瘤内注射干预实验分为3个组：（1），50:1P:D,33%碘帕醇,2%碘化油组，（2），20:1P:D,33%碘帕醇,8%碘化油组，（3）Altogen阳离子脂质体转染试剂阳性对照组；肝动脉注射干预组分为2组：20:1P:D,33%碘帕醇,8%碘化油组和Altogen阳离子脂质体转染试剂阳性对照组； 6，肿瘤细胞种植后第16天进行BLI检查，观察经报告基因输送干预后肿瘤区域报告基因的辐射强度，比较各组间报告基因辐射强度差异； 7，BLI检查结束后处死动物，取肝脏肿瘤和正常肝脏实质标本行荧光素酶PCR分析； 8，结合BLI和PCR结果判断各组非病毒基因载体对肝癌组织选择性和转染率的高低。 结果: 1，肝癌模型制备及影像学结果 预实验显示：肿瘤细胞种植后12-16天时，大鼠一般状况良好；大体标本示肿瘤膨胀性生长，包膜较为完整，呈类圆形，白色，无明显周围组织浸润；HE染色切片示肿瘤细胞核大、深染，与正常肝脏组织分界清晰。 45只大鼠肿瘤细胞移植后第12、13天共行PET检查45次、US检查45次和MRI检查18次，影像学证实40只大鼠形成肿瘤，将40只大鼠按干预的非病毒基因载体的不同分为3组，3组间肿瘤最大直径、体积和标准化摄取值没有明显差异，具有可比性； 2，莫里斯肝癌细胞体外BLI检查结果 体外细胞转染实验中，50:1/2%/33%组、20:1/8%/33%组和Altogen组均可以看到荧光素酶表达活性，分别为1.55x106±2.74x105p/s/cm2/sr，1.80x106±2.43x105p/s/cm2/sr和9.10x105±2.18x105p/s/cm2/sr。20:1/8%/33%组荧光素酶表达活性显著高于50:1/2%/33%组（p=0.024），但和Altogen组没有显著差异（P=0.630）；50:1/2%/33%组和Altogen组荧光素酶表达活性没有显著差异（p=0.198）， 3，体内转染基因表达情况 3.1，瘤内注射携载报告基因的VIPER后基因表达情况。 对20:1/8%/33%组、50:1/2%/33%组和Altogen组每组11只大鼠行瘤内注射对应各组的非病毒基因载体-报告基因复合物，手术操作全部成功，术后48小时行BLI检查，计算以肿瘤为中心的感兴趣区域的平均荧光素酶辐射强度，20:1/8%/33%组、50:1/2%/33%组和Altogen组中分别为：1.11x105±1.18x104p/s/cm2/sr，2.09x105±2.38x104p/s/cm2/sr和1.29x105±1.66x104p/s/cm2/sr。20:1/8%/33%组显著高于50:1/2%/33%组和Altogen组（p=0.000，0.009）。 3.2，动脉内注射携载报告基因的VIPER后基因表达情况。 对20:1/8%/33%组4只大鼠和Altogen组3只大鼠行动脉内注射对应各组的非病毒基因载体-报告基因复合物，手术操作全部成功，术后48小时行BLI检查，计算以肿瘤为中心的感兴趣区域的平均荧光素酶辐射强度。20:1/8%/33%组和Altogen组中分别为：1.66x105±3.15x104p/s/cm2/sr，和3.05x104±1.15x103p/s/cm2/sr。20:1/8%/33%组显著高于Altogen组（p=0.034）。 3.3，经动脉注射和经瘤内注射携载报告基因的VIPER后基因表达比较 20:1/8%/33%组在瘤内注射和动脉内注射后，肝癌组织中荧光素酶含量无显著差异（p=0.322）。 4．荧光素酶PCR分析结果 瘤内注射携载报告基因的非病毒基因载体后，肝癌组织中荧光素酶含量20:1/8%/33%组显著高于50:1/2%/33%组和Altogen组（p=0.036,p=0.045）；动脉内注射携载报告基因的非病毒基因载体后，肝癌组织中荧光素酶含量20:1/8%/33%组显著高于Altogen组(p=0.032)；20:1/8%/33%组在瘤内注射和动脉内注射后，肝癌组织中荧光素酶含量无显著差异(p=0.085)：结果与BLI检测相一致。动脉内注射携载报告基因的非病毒基因载体后，20:1/8%/33%组中肝癌组织中荧光素酶含量明显高于正常肝脏组织中荧光素酶含量(p=0.019)，Altogen组中肝癌组织中荧光素酶含量和正常肝脏组织中荧光素酶含量无显著差异(p=0.637)。 初步结论: 1，非病毒基因载体VIPER为HCC的基因治疗载体提供了新的选择。 2，体内研究中20/1的鱼精蛋白/DNA质量比，浓度33%的碘帕醇及浓度为8%的碘化油乳剂组成的VIPER具有最高的肝癌细胞选择性和转染率。 3，关于VIPER携载基因的输注方式而言，动脉注射似乎较瘤内注射能获得更好的转染率，但还需更大样本、更精细设计的动物实验来进一步验证。