Cancer :科學家開發新病毒攻擊癌細胞

北海道大學的科學家們已經製造出一種腺病毒,這種病毒可以在癌細胞內部進行複制,並利用特殊的RNA穩定因子殺死癌細胞。這項研究的細節發表在《癌症》(Cancer)雜誌上。

 

近年來,許多研究都在研究通過基因改造腺病毒來殺死癌症,其中一些目前正在臨床試驗中。當注射進腫瘤組織時,這些腺病毒在癌細胞內復制並殺死它們。科學家們正試圖設計出更高效的病毒,這種病毒在不傷害正常細胞的情況下,能夠更好地攻擊癌細胞。

 

含有富AU元素(ARE)的溶瘤腺病毒的結構和病毒基因產物的表達。(圖源:Cancer)

 

AREs確保mRNAs不會繼續編碼細胞中不必要的蛋白質

北海道大學分子腫瘤學家東野富弘(Fumihiro Higashino)帶領一個科學家團隊製造了兩種針對腺癌細胞的新型腺病毒。為此,他們使用了富含腺苷酸尿嘧啶的元素(AREs),這是RNA分子中的信號,已知可增強人細胞中信使RNA(mRNA)的快速衰減。AREs確保mRNAs不會繼續編碼細胞中不必要的蛋白質,Higashino表示,細胞生長和增殖所需的基因往往含有AREs。

但是,在某些壓力條件下,含ARE的mRNAs可能會暫時穩定下來,從而可以維持某些必要的細胞過程。 ARE-mRNAs在癌細胞中也很穩定,支持其持續增殖。

 

透過插入腺病毒複製基因,製造出新的腺病毒

Higashino和他的團隊將AREs從兩個人類基因插入到一個腺病毒複製基因中,製造出新的腺病毒,AdARET及AdAREF。 Higashino說:「我們的想法是,AREs將穩定殺傷腺病毒,使它們只能在癌細胞內復制,而不能在正常健康的細胞內復制。」

確實如他們所想,在實驗室中發現AdARET和AdAREF都能在內部複製並殺死癌細胞,而它們幾乎不會影響正常細胞。測試證實癌細胞中的特異性複制是由於使用AREs穩定了病毒基因,而在健康細胞中卻沒有發生。

然後,科學家將人類癌細胞注射到裸鼠皮膚下,然後發展成腫瘤。 當將AdARET和AdAREF注射到腫瘤中時,它們會導致腫瘤大小顯著減小。

 

AdARET以劑量依賴性方式殺死癌細胞,而正常細胞(BJ和WI38不受影響,尤其是在指定的MOI劑量下感染AdARET和AdAREF的小劑量。(圖源:Cancer)

 

已在多項實驗中使用ARE

這不是該團隊第一次測試ARE在腺病毒中的使用情況。在先前的研究中,另一位科學家使用了一個屬於不同基因的ARE,發現這種腺病毒特別適用於含有RAS基因突變的癌症。另一方面,發現AdARET和AdAREF對沒有突變RAS基因的癌細胞有效,從而使該病毒適用於更廣泛的癌細胞。

Higashino說:「由於除了癌症外,其他疾病也有報導表明ARE-mRNA的穩定性,我們認為我們設計的病毒也有可能用於治療炎症、病毒感染、缺氧和紫外線照射相關的疾病。」

 

參考資料:

Conditionally Replicative Adenovirus Controlled by the Stabilization System of AU-Rich Elements Containing mRNA

Exploiting viruses to attack cancer cells

生物谷

俊逵

作者

俊逵

曾任職於醫院機構,主要探討癌症藥物治療相關。想用文字為大家帶來最新的生醫訊息

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