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恶性肿瘤作为严重威胁人类生命和健康的疾病,每年要夺去数百万人的生命,而传统的治疗手段出现了瓶颈效应。随着肿瘤的基因治疗和病毒治疗的发展,靶向基因-病毒治疗策略应运而生,打开了肿瘤治疗的新局面。通过溶瘤病毒载体携带的基因以及对载体的有效改造实现对肿瘤细胞的选择性的有效杀伤,基因和靶向性是该策略的突出优势。
在构建一个好的病毒载体的同时,选择一个好的治疗基因尤其重要。本课题的病毒构建选取了掌叶半夏凝集素(Pinellia Pedatisecta Agglutinin,PPA)基因。掌叶半夏总蛋白早已被证明具有抗肿瘤作用,而掌叶半夏凝集素是总蛋白分析纯化得到的蛋白,通过凝血实验发现它是一种特意结合甘露糖的植物凝集素,并且研究发现它是掌叶半夏总蛋白的活性成分。之前已有研究显示掌叶半夏凝集素在细胞内表达使得细胞凋亡,杀伤肿瘤细胞,掌叶半夏凝集素可能进入核内通过形成异染色质的方式而起到杀伤细胞的作用。恶性肿瘤难以治疗的主要因素是其易转移性,而糖蛋白与此密切相关,所以选择PPA基因作为治疗基因能发挥双重作用。
肿瘤特异性增殖腺病毒(即溶瘤腺病毒),是目前最具前景的靶向基因治疗载体之一。由于单靶向溶瘤腺病毒的特异性还不够强,本文在ZD55系统的基础上构建的溶瘤腺病毒特点是利用肿瘤特异性启动子Survivin启动子(简写为sp或surp)控制外源基因一掌叶半夏凝集素基因表达,上述构建好的病毒简写为Ad-E1B(△55)-Surp-PPA。由于sp有一定的癌特异性,与传统的溶瘤腺病毒相比,此腺病毒只能靶向癌细胞所以具较高的安全性。
在本实验中,我们成功构建了溶瘤腺病毒Ad-E1B(△55)-Surp-PPA,体外实验表明Ad-E1B(△55)-Surp-PPA能诱导肿瘤细胞凋亡,表现出强的肿瘤杀伤能力,并具有靶向多种肿瘤细胞类型的特点,如鼻咽癌、肺癌、宫颈癌细胞等;并且可以上调外源基因PPA的表达。进一步研究表明,Ad-E1B(△55)-Surp-PPA激活Caspase-3,最终引起细胞凋亡。
总之,基因.病毒疗法的效果明显优于单纯的基因治疗或病毒治疗,本实验构建的Ad-E1B(△55)-Surp-PPA是个良好的肿瘤治疗病毒,这将为癌症治疗的临床应用提供参考。