自噬调控溶瘤麻疹病毒疫苗株复制及溶瘤的机制研究

Self-replicating attenuated measles virus vaccine strain (MV-Edm) is a promising oncolytic virus, which is currently tested in several clinical trials for advanced cancer patients. The success of future clinical trials on oncolytic viruses depends on the identification and the control of mechanisms that modulate their therapeutic efficacy. However the precise mechanisms regulating viral replication and oncolysis are poorly clarified. In previous studies, we found that MV-Edm rapidly induced de novo autophagosome formation and intact autophagic flux in non-small cell lung cancer cells. Moreover, anti-viral immune response, such as type I IFN production was robustly increased when autophagy was inhibited. Suppringly, autophagy predominantly mediated oncolytic effect in NSCLCs. In this study, we sort to investigate: 1) how MV-Edm-induced autophagy regulates RLRs signaling to enhance its replication, 2) the mechanisms of predominant autophagy-mediated, but not apoptosis-mediated oncolysis by MV-Edm and, 3) strategies to enhance oncolytic efficacy by combining MV-Edm with autophagy induction. The findings will provide a rationale to optimize MV-Edm-based oncolytic virotherapy in clinic studies.

麻疹病毒疫苗株（MV-Edm）是一种极具潜力的溶瘤病毒，已经进入几项晚期癌症临床试验。能否有效促进MV-Edm在瘤内的复制及溶瘤效率，是决定其疗效的关键因素之一。然而调控MV-Edm在肿瘤细胞内复制及确切的溶瘤机制目前尚不清楚。我们在前期研究中发现，MV-Edm能够快速诱导非小细胞肺癌细胞产生完整的自噬，阻断自噬过程后细胞抗病毒免疫反应（如I型干扰素的产生）显著升高从而抑制病毒的复制；同时意外地发现MV-Edm诱导的自噬介导了溶瘤作用。本课题将进一步研究：1）MV-Edm是如何通过诱导完整自噬过程对固有免疫通路RLRs进行调控，从而促进病毒复制；2）自噬对凋亡的调控及介导溶瘤的机制；3）调控自噬促进MV-Edm复制及溶瘤的策略。结果将为制定更有效安全的MV-Edm临床治疗肿瘤策略提供理论基础。

tetgergarOncota麻疹病毒疫苗株（MV-Edm）是一种极具潜力的溶瘤病毒，已经进入几项晚期癌症临床试验。能否有效促进MV-Edm 在瘤内的复制及溶瘤效率，是决定其疗效的关键因素之一。然而调控MV-Edm 在肿瘤细胞内复制及确切的溶瘤机制目前尚不清楚，本项目对此展开了深入而系统的研究，主要取得两个方面成果。首先阐明了自噬、固有免疫反应与MV-Edm的溶瘤活性之间的关系，以及MV-Edm引发恶性肿瘤溶解的具体机制，研究表明MV-Edm感染非小细胞肺癌（NSCLC）后，可以诱发细胞产生SQSTM1/p62介导的选择性自噬作用，而自噬作用通过降低DDX58/RIG-I 样受体(RLRs)信号通路来降低细胞的固有免疫反应，达到增加病毒复制和I型干扰素产生减少的目的。MV-Edm引发NSCLC细胞产生线粒体自噬（mitophagy），进而导致线粒体中细胞色素C的释放减少，阻滞了凋亡级联反应事件的发生，可以更高效促进病毒在细胞中地复制，病毒复制最终导致细胞ATP消耗殆尽，最终导致肿瘤细胞坏死。其次本项目研究发现将溶瘤麻疹病毒与二氯乙酸联合运用能高效促进病毒复制和溶瘤。二氯乙酸是靶向糖酵解的药物，也是一种潜在癌症治疗药物。然而有些肿瘤的糖酵解效率比较低，因此会对二氯乙酸不敏感。因此，我们希望能找到一种治疗策略，使肿瘤细胞更倾向于进入高速率糖酵解状态，使肿瘤细胞对糖酵解靶向药物更加敏感，从而达到治疗肿瘤的目的。研究中我们发现MV-Edm感染神经胶质瘤细胞后，使细胞趋向于进入高效的有氧糖酵解状态，但是这一过程可以被糖酵解靶向药物二氯乙酸所阻滞，导致肿瘤细胞死亡，而正常细胞不受影响。机制研究表明，二氯乙酸可以通过调节线粒体抗病毒信号蛋白介导的固有免疫反应，促进病毒在胶质瘤细胞内的复制。在皮下接种胶质瘤的小鼠模型中，低剂量的麻疹病毒和二氯乙酸联合运用，可明显抑制肿瘤细胞的生长。在动物试验中，我们发现，二氯乙酸可以破坏糖酵解作用，促进病毒复制，这反过来加速生物能量的耗竭，导致肿瘤细胞坏死。以上研究共发表三篇文章于JV，Oncotarget杂志。 . 以上研究成果都对MV-Edm介导的溶瘤机制进行系统研究，寻找到了潜在的促进溶瘤靶点，为优化MV-Edm 介导的溶瘤策略寻找新方法奠定基础。. 还参与自噬介导恶性胶质瘤EMT过程研究，并以合作者身份发表一篇论文。