溶瘤病毒服务
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腺病毒(adenovirus,AdV)
图1 腺病毒结构(Viral zone网站)
腺病毒(adenovirus,AdV)是一种无包膜的、直径约为70-90 nm的双链DNA病毒(图1),其基因组大小约为36kb,分为早期(E1A,E1B,E2,E3,E4)、中期(IVa2,pIX)和晚期(L1-L5)转录单元(图2)。腺病毒有50多种血清型,其中的常用血清型为Ad5。腺病毒具有组织嗜性和感染分裂和非分裂细胞的能力,常用的AdV载体分为条件复制型(Conditionally Replicating Adenovirus,CRA; oAd)和复制缺陷型腺病毒(Replication-defective Adenovirus)载体,广泛应用于预防性疫苗、治疗性疫苗以及溶瘤病毒领域。
图2 腺病毒基因组结构(A Handbook of Gene and Cell Therapy)
条件复制型腺病毒载体通过突变或改变E1基因的表达,能使腺病毒在癌细胞中特异性复制。腺病毒E1A CR2或E1B55K通过视网膜母细胞瘤蛋白(Rb) 和p53细胞信号通路干扰宿主细胞的细胞周期,使正常细胞复制进入S期,从而实现大量复制。在E1A CR2或E1B55K缺失后,细胞分裂受抑制,使病毒不能在正常细胞中复制,但可以在Rb和p53调控异常的癌细胞中大量复制。
溶瘤腺病毒(oncolytic adenovirus,oAd)是以腺病毒为基础发展起来的工具病毒,经过人工改造后,可以特异性杀伤肿瘤细胞,具有感染宿主广、安全易生产、可插入较大外源基因等优点而被广泛地研究和应用。
溶瘤腺病毒改造策略
腺病毒作为溶瘤病毒常用的一些改造位点有:E1A-CR2、E1B-55K、E1B-19K等,以及通过肿瘤组织特异性启动子驱动E1A等来增加病毒的靶向性,或者作为载体构建外源免疫相关基因,如IL-12,IFN-γ,GM-CSF等,并结合放疗/化疗的传统疗法或结合单抗或CAR-T等生物疗法,通过多种途径的协同作用对肿瘤细胞进行杀伤。
部分oAd改造策略
名称 | 株系 | 改造方式 |
---|---|---|
Adstiladrin | AdV5 | 复制缺陷型,插入IFNα2b |
H101 | AdV5 | E1B-55 KD和E3区基因片段缺失 |
KD01 | AdV5 | E1A-CR2缺失,特异性启动子调控E1A |
E10A | AdV5 | 插入Endostain |
OBP301 | AdV5 | E1改造为hTERT-p-E1A-IRES-E1B |
实验验证
感染A549细胞120小时)
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应用案例
Nadofaragene firadenovec(Adstiladrin)是一种基于非复制型腺病毒载体,治疗对BCG(卡介苗)无应答、伴有原位癌(CIS)的高风险NMIBC(非肌性浸润性膀胱癌)成人患者,它是首个被批准用于治疗膀胱癌的基因疗法。
Adstiladrin编码干扰素(IFN)-α2b,一方面诱导肿瘤细胞内的ER Stress,引起Caspase 4激活,导致细胞凋亡,另一方面TNF相关的TRAIL(肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体)激活引起癌细胞凋亡(图3);此外,肿瘤细胞内碱性成纤维细胞生长因子和基质金属蛋白酶-9下调的间接抗血管生成作用也有助于细胞凋亡;IFN-α信号激活了抗癌免疫反应,包括T 细胞、自然杀伤细胞和树突状细胞活化来对抗癌细胞。
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