目的:恶性肿瘤是目前严重威胁人类生命健康的常见病、多发病。恶性肿瘤的治疗以综合性治疗措施为主,包括手术、化疗、放疗、生物治疗、免疫治疗等。其中,化疗在根治恶性肿瘤,防止复发和转移方面起着不可替代的作用。但临床化疗中存在两大障碍影响化疗的疗效:一、肿瘤细胞对化疗药物产生多药耐药性直接导致化疗效果欠佳;二、化疗药物造成严重的骨髓抑制使化疗方案不能顺利实施而间接导致化疗失败。大量研究证实,影响化疗疗效的两大障碍与多药耐药(multidrug resistance gene 1, mdr1)基因有着密切的关系。肿瘤细胞由于过度表达mdr1基因而产生多药耐药性,使其对化疗药物不敏感而不能被有效杀灭;骨髓细胞极低水平的表达mdr1基因而对化疗药物异常敏感,使其极易被化疗药物损伤。本研究用含人mdr1全长cDNA逆转录病毒载体转染Balb/c雄性小鼠骨髓单个核细胞,检测转染后mdr1基因在靶细胞的表达情况;观察转染mdr1基因的造血细胞在移植到受体肝癌荷瘤Balb/c雌性小鼠后对造血恢复的影响以及超剂量化疗中mdr1基因的骨髓保护和肿瘤治疗作用;探讨mdr1基因转染骨髓造血细胞移植后,化疗时其在体内的表达、分布和安全性以及在骨髓和外周血的富集效应。方法:对携带人mdr1全长cDNA的逆转录病毒包装细胞PA317-HaMDR1/A用秋水仙碱进行筛选;收集病毒上清液并浓缩,采用病毒上清转染法转染小鼠骨髓造血细胞;将转染细胞从尾静脉移植入经60CO-γ放疗预处理的Balb/c雌性小鼠H22肝癌模型体内,然后用阿霉素化疗,检测mdr1基因对受体骨髓的保护作用、超剂量化疗对肿瘤的治疗作用;同时采用荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization, FISH)、RT-PCR法和免疫组织化学法分别从基因、蛋白水平检测外源性mdr1基因在受体骨髓、外周血、肿瘤组织及重要脏器的表达和分布情况;FISH检测移植后骨髓的归巢率,免疫组化法检测移植后定植率;监测造血功能变化及重要脏器影响,分析其安全性。结果:(1)RT-PCR法证实外源性mdr1基因可有效地整合到小鼠骨髓单个核细胞基因组中并进行转录表达;(2)免疫组化法测得体外转染细胞P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)表达的阳性率为31.24%;(3)化疗前骨髓细胞和外周血单个核细胞P-糖蛋白表达阳性率为(9.36±1.84)%、(8.52±1.26)%,化疗后6周mdr1基因在骨髓单个核细胞和外周血单个核细胞有持续性表达,化疗药物剂量递增时,P-糖蛋白表达阳性率增高;(4)RT-PCR法和FISH证实外源性mdr1基因在重要脏器和肿瘤组织无表达;(5)化疗中,转染mdr1基因的荷瘤小鼠能耐受阿霉素常规剂量3倍的化疗,同时肿瘤能被有效治疗,荷瘤小鼠的生存率高于对照组(P﹤0.05),对照组荷瘤动物死于超剂量化疗所造成的严重骨髓抑制;(6)移植转染组外周血白细胞计数高于移植未转染组,化疗第2周后差异有统计学意义(P<0.01);(7)化疗后第1周FISH检测归巢率为61.6%,免疫组化法测得mdr1基因骨髓定植率为(9.73±1.64)%;(8)HE染色病检和电镜病理分析显示,除肝、肺及小肠有炎性渗出和水肿病变外,其余无异常。结论:通过逆转录病毒载体可在体外将外源性mdr1基因转入小鼠骨髓单个核细胞中,转染的mdr1基因能整合到骨髓单个核细胞基因组中并有功能性表达;外源性mdr1基因转染移植后在小鼠骨髓和外周血单个核细胞有持续表达,在重要脏器和肿瘤组织无表达;mdr1基因转染对外周血造血功能及重要脏器无明显影响;随化疗药物剂量递增,P-gp在骨髓和外周血有明显的富集效应;放疗预处理的荷瘤小鼠骨髓移植保持较高的归巢率;mdr1基因转染介导骨髓保护在超剂量阿霉素化疗中获得显著效果。