骨髓间充质干细胞装载新型药物诱导性溶瘤腺病毒载体Ad5/11-Ind-D24靶向脑胶质母细胞瘤的实验治疗研究

On the basis of the construction of a novel inducible adenoviral vector Ad5/11-Ind-D24, the experimental study was carried out in the animal model of nude mice bearing the intracranial glioblastoma xenograft using Ad5/11-Ind-D24 virus-loaded mesenchymal stem cell (MSC) that has an ability to target and home to glioblastoma. Then the therapeutic effect of Ad5/11-Ind-D24 carrying a therapeutic gene arresten for glioblastoma will be further investigated. The results will lay a foundation for the therapy of glioblastoam and other tumors. The project is an intensive study on the basis of a finished project funded by NSFC, which will solve another key problem present in the gene therapy of glioblastoma by effectively improving the targeting of oncolytic adenovirus for tumors and its broad distribution inside tumors on the basis of solving the shortcomings of oncolytic adenoviral vector.

本课题以颅内建立的恶性脑胶质母细胞瘤的裸鼠为动物模型，在构建一种对脑胶质母细胞瘤及骨髓间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cell,MSC）具有高感染效率的新型诱导性溶瘤腺病毒载体Ad5/11-Ind-D24的基础上，采用对脑胶质母细胞瘤具有回归、靶向作用的MSC装载该新型诱导性溶瘤腺病毒载体进行恶性脑胶质母细胞瘤的实验治疗研究。在以上实验基础上，深入研究MSC装载携带外源治疗基因Arresten的诱导性溶瘤腺病毒载体对脑胶质母细胞瘤的治疗作用。该研究结果将为脑胶质母细胞瘤及其它肿瘤的有效治疗奠定基础。本课题是在已结题的国家自然科学基金基础上进一步深入研究，是在解决肿瘤基因治疗中的溶瘤腺病毒载体本身所存在缺陷的基础上，解决另外一个在恶性脑胶质母细胞瘤基因治疗中所存在的关键问题，即有效提高溶瘤腺病毒载体对肿瘤组织细胞的靶向性及病毒载体在肿瘤组织内的有效扩散与分布。

恶性脑胶质母细胞瘤血管生长丰富，侵蚀性强，与脑组织无明显分界，手术难以彻底切除、易复发、生存期短、死亡率高，是严重危害人类健康的肿瘤疾病之一。目前对此类疾病除化疗及放疗外，还没有找到有效的对策和治疗手段，因此探索新的治疗方法显得极为重要。本研究通过分子生物学手段构建获得一种对恶性脑胶质母细胞瘤及骨髓间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cell,MSC）具有高感染效率的新型诱导性溶瘤腺病毒载体的基础上，采用对恶性脑胶质母细胞瘤具有回归、靶向作用的MSC装载该新型诱导性溶瘤腺病毒载体进行恶性脑胶质母细胞的实验治疗研究。1. 本研究通过改良结构的Tet-on调控系统对病毒复制的关键基因进行有效调控，达到控制病毒复制的作用，从而提高间充质干细胞的病毒装载量和运输效率;2. 本研究通过使用具有回归、靶向作用及免疫逃逸等特点的MSC作为运载病毒的载体，有效提高溶瘤腺病毒载体对肿瘤组织细胞的靶向性及病毒载体在肿瘤组织内的有效扩散与分布。通过采用裸鼠皮下荷瘤模型体内实验治疗研究证实: 与对照病毒载体相比较，MSC装载新型诱导性溶瘤腺病毒载体组的肿瘤的体积小且病毒在肿瘤中的扩散作用更为明显。说明MSC装载新型诱导性溶瘤腺病毒载体对肿瘤生长具有明显的抑制作用。该研究的主要结果发表在BMC Biotechnol，J Biotechnol，Biotechnol Lett等国际知名杂志发表SCI文章13篇，同时获得国家授权发明专利9项。培养在读博士生9名，在读硕士研究生12名，培养师资博士后2名，博士后2名。毕业博士生4人，毕业硕士研究生22人。通过本研究实现了高效的病毒-细胞-肿瘤的运载系统，能够增强溶瘤腺病毒载体的肿瘤基因治疗效果，为肿瘤的有效治疗开辟了新的途径，具有重要的理论意义及实际应用价值。