溶瘤病毒改造

简介

     溶瘤病毒（oncolytic viruses,OVs）是指一类天然的或经基因工程改造的，可选择性地在肿瘤组织内复制，进而感染杀伤肿瘤细胞或导致肿瘤细胞裂解，但对正常组织无杀伤作用的病毒。腺病毒、单纯疱疹病毒，水泡性口炎病毒、牛痘病毒及呼肠孤病毒都是目前主要的常用溶瘤病毒。溶瘤病毒具备良好的安全性，可长效表达抗肿瘤的外源基因；能直接裂解肿瘤，对肿瘤细胞杀伤效率高、靶向性好、副作用小和成本低廉等独特的优势。机制包括两个方面：①直接作用：病毒自身对肿瘤细胞的毒性作用，包括病毒颗粒、毒蛋白的毒性作用等；②间接作用：病毒作用于肿瘤细胞及微环境，激活免疫系统对肿瘤细胞的攻击，许多免疫调节分子、免疫共刺激分子，或通过和病毒联用实现效果，或通过基因工程改造在病毒中实现效果。

分类

     根据遗传物质的不同，可以将已进入临床阶段的溶瘤病毒分为DNA类溶瘤病毒和RNA类溶瘤病毒。

表1. DNA类溶瘤病毒载体

DNA类溶瘤病毒特点：

     1、可以编辑DNA病毒的大基因组而不影响病毒的复制；

     2、可编码大型真核转基因以增强治疗活性或免疫调节；

     3、表达高保真度DNA聚合酶，确保病毒基因组的完整性和高效复制；

     4、基因组的核整合即使有，也是有限的。

表2. RNA类溶瘤病毒载体

RNA类溶瘤病毒特点：

     1、病毒生活周期完全在胞质中进行，无细胞DNA整合风险。

应用

1、缺失病毒的某些基因，这些基因的产物是病毒在正常细胞中复制所必需的，但在肿瘤细胞中复制却是非依赖或非必需的，所以这种缺陷病毒在正常细胞中不能有效复制。

1）JX-594（也称为Pexa-Vec）是由托马斯杰斐逊大学的Edmund Lattime 博士实验室构建的溶瘤痘病毒，由于缺失胸苷激酶基因(TK)，插入GM-CSF基因，引发机体抗肿瘤免疫反应。

图1.抗肿瘤作用原理

2）溶瘤病毒HSV-1促进瘤内T细胞浸润并改善抗pd -1免疫治疗。

图2.溶瘤病毒HSV-1增强PD-1单抗免疫治疗模式图

3）2015年，安进公司的溶瘤单纯疱疹病毒T-VEC成为第一个获得美国食品和药物管理局（FDA）批准的OVs，用于治疗黑色素瘤。从此，溶瘤病毒药物将成为未来最具有潜力和应用前景的恶性肿瘤治疗手段之一。

2、利用肿瘤(靶)细胞中抑癌基因的失活或相关信号通路的缺陷，选择性的在靶细胞内复制，最终导致肿瘤细胞溶解和死亡，而在正常细胞内只是少量存在或不能增殖。

3、利用缺失多个病毒相关基因提高肿瘤细胞对放化疗的敏感性。

     GL-ONC1是一种改良的牛痘苗病毒，其有效性可通过放疗和化疗得到增强。确定GL-ONC1经放化疗静脉注射给原发性、非转移性头颈癌患者的安全性。

服务

     枢密科技开发了常用溶瘤病毒毒株的重组、突变、拯救、扩增技术。通过此技术，我们可以根据客户的需求，设计最优路径，灵活高效地实现溶瘤病毒毒株的突变和重组毒株的构建。使用牛痘病毒Western Reverse（WR）株，对其J2R（TK）、A56R（血凝素）、F14.5等特定基因进行敲除，能够使其具有肿瘤选择性，同时插入外源基因，如粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）、白介素-6（IL -6）等可以增强免疫反应；对HSV病毒ICP34.5（RL1）、ICP47、US11、TK等特定基因进行敲除，能够使其具有肿瘤选择性，同时插入外源基因，如粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）、P53、PD1等可以增强免疫反应。