抗体介导的增强型溶瘤腺病毒AdC7的溶瘤功能及其机制研究

Cancer is the major disease that poses a worldwide threat to human health. With the development of biomedical science, the oncolytic virus-mediated gene therapy becomes an effective strategy for targeted cancer therapy, widely used in various clinical studies or routine treatment. However, oncolytic therapy still has big room for substantial improvement to improve targeting and treatment efficiency. Building on previous results detailed in the application, we are proposing to develop a new efficient oncolytic vector for oncolytic therapy based on chimpanzee-derived adenovirus vectors, AdC7, which harbors a survivin promoter to mediate the expression of E1A and simultaneously expresses cetuximab, an anti-EGFR monoclonal antibody inhibiting tumor cell growth. Since survivin and EGFR are highly expressed in many cancer tissues which make them promising targets for tumor diagnosis and treatment, our new oncolytic virus will have excellent features such as dual targeting and high oncolytic-therapy efficiency. Oncolytic vectors once constructed and quality controlled will undergo a series of tests including targeting, oncolytic efficacy and relevant mechanism in colorectal cancer, lung cancer and other cell lines, as well as mouse tumor models. Through accomplishing this project, a highly efficient oncolytic virus will be developed as a new tool for cancer gene therapy.

癌症是威胁人类健康和生命安全的重大疾病。随着生物医学科学的不断发展，溶瘤病毒介导的生物治疗成为癌症靶向治疗的一种有效策略，广泛应用于各种临床研究甚至常规治疗。但是，目前溶瘤治疗的靶向性、溶瘤效率等有待进一步提高与完善，为此，我们研究一种抗体介导的高效、复合型溶瘤腺病毒，为溶瘤治疗提供新策略。鉴于survivin和EGFR是许多肿瘤诊断和治疗的靶标，本项目在已有研究基础上，以黑猩猩型腺病毒AdC7为模板，将其构建成以survivin启动子调控E1A基因，并能稳定高表达识别EGFR的cetuximab单抗，从而获得一种同时靶向survivin和EGFR、并通过病毒本身和治疗性单抗同时杀伤肿瘤细胞的高效、复制适宜型腺病毒。然后，利用结直肠癌、肺癌等细胞系以及建立小鼠肿瘤模型，检验新型溶瘤腺病毒的靶向性、溶瘤效应，并阐明其溶瘤机制，为进一步研发成一种新型肿瘤治疗药物奠定基础。

随着生物医学的不断发展，溶瘤病毒介导的生物治疗成为癌症靶向治疗的一种有效策略，广泛应用于各种临床研究甚至常规治疗。但是，目前溶瘤治疗的靶向性、溶瘤效率等有待进一步提高与完善。为此，我们构建了肿瘤治疗性抗体参与介导的高靶向性、高溶瘤特性的新型溶瘤腺病毒，研究其对多种肿瘤的溶瘤效果，并阐明其溶瘤机制，为临床肿瘤的溶瘤治疗提供强有力的技术与理论支撑。.我们首先将腺病毒载体AdC7的E3删除，以便在E3删除区插入外源基因，并以survivin启动子（SP）替代腺病毒E1A启动子以增强其肿瘤靶向性，获得条件复制型腺病毒AdC7-SP/E1A-ΔE3。体外实验显示该溶瘤腺病毒能在多种肿瘤细胞中增殖，并且显著抑制NCI-H508和Huh7等肿瘤细胞的生长，而对正常细胞无损伤。小鼠荷瘤模型显示该溶瘤腺病毒通过瘤内注射或静脉给药都能显著拮抗结直肠癌和肺癌的发生与发展。抑瘤机制研究表明该溶瘤腺病毒通过非P53依赖的线粒体凋亡通路产生抑瘤作用。.为进一步筛选更高效的溶瘤腺病毒，我们重点研究了PD-1 抗体介导的溶瘤腺病毒AdC68的溶瘤特性，并探讨了其溶瘤机制。我们完成了该新型溶瘤腺病毒的构建、溶瘤病毒鉴定、体内外抑瘤效果及其机理研究。研究表明，表达PD-1单抗的重组溶瘤腺病毒（AdC68-spE1A-Nivolumab）与未有PD-1单抗的溶瘤腺病毒相比，溶瘤能力并未减弱，对各肿瘤细胞尤其NCI-H508、Huh7有显著的杀伤作用，相关的机制研究发现，该溶瘤腺病毒主要通过诱导内源性的caspase3和p53信号通路，诱导肿瘤细胞发生凋亡，同时明显阻滞了细胞周期，而对Huh7细胞还诱导其发生细胞自噬。进一步在PD-1人源化小鼠肿瘤模型中评价其体内治疗效果，发现表达PD-1单抗的重组溶瘤腺病毒能更有效抑制肿瘤生长速度，提高小鼠存活率，这为临床肿瘤生物治疗提供了一种新方案。..