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肿瘤基因治疗,作为针对肿瘤疾病的一种新型治疗手段,愈来愈受到人们的重视和关注。作为肿瘤基因治疗策略之一的基因-病毒疗法由于结合了病毒的扩增能力和治疗基因的杀伤作用,正慢慢成为癌症生物治疗的研究热点。肿瘤靶向性病毒作为一种特殊的肿瘤治疗药物和基因治疗载体近年来已得到长足发展,许多高效、靶向性病毒载体己被相继研究开发,但仍不能满足临床上肿瘤靶向性治疗的需要,如何将这些靶向病毒准确而高效地运载到肿瘤病变部位仍未得到充分解决。
为突破病毒类药物给药方式的技术瓶颈,人们逐渐研究开发出以细胞为运载工具的新型给药方式,利用某些细胞具有靶向肿瘤部位这一特性通过系统给药将所携带的病毒药物运载到肿瘤组织部位。
细胞因子诱导杀伤细胞(cytokine-induced killer cells,CIK)作为肿瘤的细胞治疗方法之一,已成功地在临床上得到了广泛应用。最近科学家使用CIK细胞作为痘病毒运载工具,成功将病毒药物运载到肿瘤组织部位并显示出高效地抗肿瘤作用。该方法结合CIK细胞靶向肿瘤部位的特性和细胞自身溶瘤作用,不仅为病毒类药物运输定位于肿瘤病变部位找到了突破口,更为细胞治疗与基因-病毒治疗方案的融合提供了一个崭新的思路。
肿瘤靶向性溶瘤腺病毒,又称条件复制型腺病毒(conditionally replicating adenoviruses,CRAd),是一种经过基因改造的腺病毒,能够选择性地在肿瘤细胞中完成感染-复制周期,从而特异性溶解、杀伤肿瘤细胞,而不伤及正常组织。由于目前广泛应用于各种重大疾病临床前治疗和临床治疗研究的腺病毒为5型(adenovirus type5,Ad5),是一种以萨奇病毒腺病毒受体(Coxsackie and adenovirus receptor,CAR)为受体的腺病毒,对CAR无表达的CIK细胞很难吸附和感染,因此成为利用CIK细胞作为其运载工具的首要障碍。
为解决5型腺病毒对CIK细胞吸附能力差的问题,本实验利用对CIK细胞具有高侵染能力的11型腺病毒的纤维蛋白(Fiber)替换5型腺病毒原有的纤维蛋白构建出具有11型病毒纤维蛋白的嵌合型腺病毒(Ad5/F11),以增加腺病毒对CIK细胞结合能力,使5型腺病毒利用CIK细胞作为其运载工具成为可能。并进一步探讨利用CIK细胞携带Ad5/F11病毒对肿瘤细胞的联合杀伤效果。
【实验方法】
本实验室利用人端粒逆转录酶(hTERT)启动子调控腺病毒E1A基因,同时缺失了该基因产物CR2区与Rb蛋白结合所必需的8个氨基酸,已成功构建出双靶向溶瘤腺病毒AdCN205系统。为增强该病毒对CIK细胞的结合能力,通过中间质粒p11zf-ad5-ad11p与AdCN205系统病毒骨架质粒pCN103在E.coli BJ5183菌株中重组,构建出嵌合11型纤维蛋白的5型腺病毒的骨架质粒,进一步在HEK293中包装为病毒,命名为AdCN205-11p。经鉴定正确并扩增纯化后,通过检测荧光报告基因的表达情况,研究该病毒对CIK细胞的吸附和感染能力;MTT比色实验观察CIK携带该病毒后对肿瘤细胞株的杀伤能力。
【实验结果】
体外实验结果表明,Ad5/F11较对照组病毒对CIK细胞的吸附能力有明显的提高;MTT比色实验证明,携带AdCN205-11p病毒的CIK细胞较未携带病毒的对照组对肝癌细胞系PLC,SMMC7721的杀伤能力有明显的提高。
【结论】
本文通过在E.coli BJ5183中重组、HEK293细胞中包装生产腺病毒的方法成功得到了由腺病毒自身表达元件调控外源基因表达的靶向TERT和Rb通路且对CIK细胞具有较高吸附能力的溶瘤腺病毒Ad205-11p。实验结果表明:利用CIK细胞携带Ad205-11p病毒的治疗策略结合了病毒治疗与细胞过继免疫治疗的优点,不仅能够有效解决病毒类药物给药方式的不足,同时增强了CIK细胞对肿瘤细胞的杀伤作用,对肝癌等恶性肿瘤治愈带来新的希望。