背景:肝癌(HCC)在世界范围内是发病率居第六位的恶性肿瘤。开发新型药物或发展新的治疗方法,有望能够在肝癌的治疗中取得更好的疗效。在肿瘤的生物疗法中,以痘苗病毒(Vaccinia virus,VV)为载体的基因治疗,受到很多学者的关注和应用。和其他的生物载体和非生物载体相比,痘苗病毒作为肿瘤的基因治疗载体具有很大的优势。大多数肿瘤具有高度的异质性,若要识别和治疗不同的肿瘤,就需要通过不同的作用机制。因而,许多肿瘤的治疗往往是多种治疗方法的联用。那么,了解痘苗病毒感染后,肿瘤细胞的信号通路到底发生了什么样的变化,对致癌/抑癌基因的影响如何,这对于痘苗病毒应用于不同的癌症以及和其他疗法的联用,具有非常重要的意义。痘苗病毒引起肿瘤细胞裂解和死亡由多种机制引发,很可能因病毒的毒株不同和靶向的肿瘤细胞不同而产生不同的效应。在痘苗病毒摧毁肿瘤的过程中,除了免疫反应能够介导细胞死亡和肿瘤血管萎陷,似乎也有细胞的凋亡和坏死。在痘苗病毒感染肿瘤细胞后的细胞信号通路方面,仅有为数不多的文献对痘苗病毒感染后引起的肿瘤细胞信号通路的改变以及和致癌/抑癌基因的关系做了相关的研究。病毒感染后,需要劫持宿主细胞的蛋白质生成“工厂”来产生大量的病毒蛋白,内质网作为蛋白质合成和加工的工厂,有关痘苗病毒感染后内质网信号通路变化的研究也少有报道。方法:我们构建了胸苷激酶(thymidine kinase,TK)基因插入失活的溶瘤痘苗病毒,命名为VV-Onco,测试了该痘苗病毒对肝癌细胞系Hep3B,SMMC7721以及高转移肝癌细胞系MHCC97-H的细胞活力、细胞凋亡以及克隆形成能力的影响,同时以溶瘤腺病毒ZD55为对照病毒,比较了两种病毒对肝癌细胞的作用效果的差异。随后进一步检测了痘苗病毒感染后对细胞多种信号通路及自噬的影响,利用荷瘤裸鼠又测试了溶瘤痘苗病毒VV-Onco的体内抑瘤效果。此外,我们还初步探索了VV-Onco对三种不同耐药特性的慢性粒细胞白血病细胞株杀伤效果的差别。结果:与溶瘤腺病毒ZD55相比,溶瘤痘苗病毒VV-Onco对肝癌细胞Hep3B,SMMC7721和MHCC97-H具有较强的细胞毒性,能够引起这些肝癌细胞凋亡并抑制肝癌细胞的克隆形成能力。在溶瘤痘苗病毒VV-Onco感染MHCC97-H细胞后,通过蛋白表达水平进行的检测显示,VV-Onco引起MHCC97-H细胞凋亡很可能是由内质网压力,自噬以及Wnt信号通路的改变所引起的,此外,survivin和c-Myc的下调也在VV-Onco诱导细胞死亡的过程中起了重要的作用。在裸鼠体内实验中,单次瘤内注释溶瘤痘苗病毒VV-Onco后,对荷瘤小鼠显示出明显的肿瘤抑制效果。此外,补充实验表明,不同耐药药性的慢性粒细胞白血病细胞株对VV-Onco的反应显出一定差异。结论:我们的研究结果对痘苗病毒引起细胞死亡的机制提出了新的见解。结合我们的研究结果,构建携带适当的治疗基因的痘苗病毒载体,有望为肿瘤的基因治疗提供新的途径,同时为多种治疗方式的联合应用提供科学依据和参考。