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VACV

VACV

简介

      溶瘤病毒(oncolytic viruses, OV)是肿瘤生物/免疫治疗的新方法,指将某些病毒通过基因工程改造后,成为能有效感染肿瘤细胞并在其中大量复制、最终导致肿瘤细胞溶解的基因工程病毒。野生型OV极少数具备天然溶瘤能力,大多数病毒需要进行基因工程改造后才能成为有溶瘤能力的病毒。作为一种新型抗肿瘤药物,随着人们对肿瘤发生发展机制在分子层面的逐步深入了解,特别是肿瘤免疫研究的突飞猛进,溶瘤病毒正逐步展现出日新月异的发展前景。为了提高溶瘤病毒作为药物的抗肿瘤能力,研究者们开始不断改造溶瘤病毒,以期赋予他们更强的肿瘤特异性、安全性、免疫原性、溶瘤能力以及成药性。近年来己经有大量研究数据证实,溶瘤病毒无论是动物模型还是患者临床实验中都可以发挥其独特的抗肿瘤效应。

溶瘤病毒作用机制

溶瘤病毒的特点

      1.具有良好的安全性,同时可作为载体携带肿瘤抑制基因、促凋亡基因、抗血管生成基因、自杀基因和免疫调节基因等外源基因,具有可长效表达抗肿瘤的外源基因的优点。

      2.对肿瘤细胞杀伤效率高、靶向性好、副作用小和成本低廉。

      3.具有直接裂解肿瘤作用。

      4.一些病毒自身固有的基因,可以增强联合用药的效果,提高肿瘤细胞对放化疗的敏感性。

      5.可以破坏肿瘤微环境,从而引发更为强烈的免疫反应。

VACV介绍

      痘病毒(Vaccinia virus,VACV)属于痘病毒科,分为正痘病毒属和副痘病毒属,是编码200多个基因的线性双链DNA病毒,基因组大小约190 kb,病毒粒最大,结构复杂,有核心、侧体和包膜,核心含有与蛋白结合的病毒DNA。因此,VACV可以插入较大外源基因,而不影响病毒基因组的复制。

      VACV是唯一在胞浆内复制的DNA病毒,能感染几乎所有哺乳和禽类细胞。目前比较常见的VACV主要有Western Reverse株、Lister株、Wyeth株、Ankara株、New York Vaccinia株、Copenhagen株和天坛株,其中Western Reverse株、Lister株、W yeth株和Copenhagen株具有溶瘤特性,且Western Reverse株溶瘤特性最强。

DNA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。

VACV作为dsDNA病毒,具有独特的生物学特点:

      1. 快速复制。与其他病毒相比,VACV能够在细胞中快速复制并裂解细胞。第一代病毒颗粒在感染细胞8h后就能从细胞中释放出来,在感染48-72h后就可摧毁细胞;

      2. 病毒基因不会整合到细胞中。与其他DNA病毒不同的是,从进入细胞到子代病毒形成感染的整个周期中,VACV始终存在于细胞质中,因而,病毒DNA不会整合到宿主基因组中,不会诱发肿瘤;

      3.几乎可感染进入所有细胞系。VACV进入靶细胞不需要通过特定细胞表面受体,而是通过膜融合途径,进而,几乎可以感染进入所有细胞系。而且,相对于处于非分裂期/静息期体细胞,VACV更容易感染具有活跃细胞周期的癌细胞,因此对癌细胞具有天然靶向性;

      4.可以远距离输送到转移瘤中,可以容纳较大外源基因(~40kb),储存运输方便;

      5. VACV的生长因子(VGF)基因能激活肿瘤细胞EGFR-Ras通路,为VACV复制提供了有利条件。

服务内容

      溶瘤VACV对肿瘤具有天然的趋向性。静脉注射溶瘤VACV到患肿瘤的动物后,在肿瘤部位检测到高表达的病毒,其次是卵巢,而其他器官中检测到很少的病毒。尽管VACV有着显著的肿瘤趋向性,但是为了进一步提升其靶向性,研究人员基于VACV的基因组,开展了不同的改造策略以增加病毒特异性。目前主流的改造方式有两种:

(1) 缺失VACV生长因子(vaccinia growth factor VGF )。

            VGF是一种分泌蛋白,在VACV感染期间早期表达。它是一种EGF同源物,VGF能够结合EGF受体,激活细胞内Ras信号途径从而刺激细胞增殖。

(2)缺失胸腺激酶( Thymidine kinase TK ) 。

            TK主要在正常细胞增殖中参与DNA的合成,在正常细胞中,TK是细胞增殖所必需的,但是在肿瘤细胞中,细胞增殖不依赖TK。VACV复制需要高浓度核苷酸,但正常细胞中核苷酸浓度通常较低,因此VACV不会在正常细胞复制。肿瘤细胞本身具有较高浓度的核苷酸池,能给VACV复制提供条件,因此TK缺失的溶瘤VACV能在肿瘤细胞中复制。TK缺失的VACV在肿瘤细胞中选择性复制特性己在结肠癌,黑色素瘤,肉瘤和肝癌等动物模型中得到验证。

      枢密科技使用Western Reverse(WR)株,对其J2R(TK)、A56R(血凝素)、F14.5等特定基因进行敲除,改变病毒的细胞趋向性,使其获得靶向肿瘤细胞的特性,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。公司现有重组溶瘤VACV,可以为客户提供更便捷的病毒改造服务。

客户提供:

      1.病毒毒株或种类;

      2. 病毒基因组改造位点及改造类型(缺失、突变、插入、有无特殊启动子要求),最好直接提供插入基因的序列;

      3. 病毒滴度和总量需求。

服务周期:


表1现货产品

表2定制产品

注:如有特殊需求,如病毒全基因组测序报告,周期相应调整。

交付内容

      病毒、荧光图、滴度测定报告、凝胶电泳PCR扩增鉴定报告。

重组DNA溶瘤病毒具体服务流程

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。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。

      2、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。








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