自噬在新城疫病毒肿瘤选择性复制中的作用和机制研究

Newcastle disease virus (NDV) is a naturally oncolytic virus that has been shown to be safe and effective agents for cancer therapy. Autophagy is a conservative physiologic reaction in enkaryotic cells. Virus, inculding oncolytic virus, could active autophagy relative pathway in infected cells. Meanwhile, autophage determined the efficiency of viral replication and virulence. It has proved that autophagy-relatived pathway is abnormal in tumor cell in most situation. Did the difference of autophagy-related pathway between normal and tumor cells involve in the tumor-selective replication of NDV? what's the role of autophagy in the oncolytic process of NDV? in former study, we identified that two viral protein of NDV, haemagglutinin-neuraminidase and fusion protein, could induced the autophagy significantly.But the autophagy was inhibited under the infection of NDV and show NDV also have some inhibition mechanism.In this study, we will investigate the affect of autophagy in the NDV infected normal and tumor cells and find out if the autophagy contribute to the tumor-selective replication of NDV. Finally, we will investigate the change of tumor selective replication and anti-tumor effect of NDV in vivo and in vitro under active and inactive autophagy in host cells.The results of this study will be benefit to the further work to construct recombinant NDV as an safe and effective anti-tumor agents.

新城疫病毒（NDV）是一种天然溶瘤病毒，具有在肿瘤细胞选择性复制的特性，其用于肿瘤治疗具有良好的安全性和疗效。自噬是宿主细胞抗病毒的固有免疫反应，影响病毒的复制效率和毒力。而在肿瘤细胞中，自噬的相关通路通常存在异常并且参与了肿瘤的发生发展过程。因此，肿瘤细胞中自噬通路的异常可能参与了溶瘤病毒在肿瘤细胞的选择性复制和特异性杀伤过程，但是目前未见有相关的报道。我们最近的研究发现，NDV的血凝素神经氨酸酶和融合蛋白共表达即可以引起细胞自噬，但病毒感染却可以抑制自噬的发生。本项目拟在此研究基础上，通过对NDV感染正常以及肿瘤细胞后自噬状态的检测，以及细胞中自噬相关信号通路的状态检测，明确自噬与NDV肿瘤特异性复制机制之间的关系，以及自噬对NDV复制能力和毒力的影响。通过本研究，为今后构建可用于临床肿瘤治疗的重组溶瘤NDV提供新的靶点。

新城疫病毒（NDV）是一种天然溶瘤病毒，具有在肿瘤细胞选择性复制的特性，其用于肿瘤治疗具有良好的安全性和疗效。而病毒导致细胞死亡的机制是溶溜病毒杀伤机制的核心内容。而自噬是宿主细胞抗病毒的固有免疫反应，过度的自噬也是病毒引起宿主细胞死亡的重要方式之一，同时自噬过程也影响病毒的复制效率和毒力。而在肿瘤细胞中，自噬的相关通路通常存在异常并且参与了肿瘤的发生发展过程。因此，研究溶溜病毒感染细胞的死亡机制，特别是自噬相关的死亡机制对溶溜病毒药物的开发和临床应用均具有重要的意义。 本课题利用NDV，研究其感染细胞后导致细胞死亡的具体机制，特别是之前很少研究的病毒蛋白引起宿主细胞死亡的机制。结果发现NDV的病毒蛋白HN和F可以单独引起细胞发生融合，并且形成巨大自噬泡样结构，最终导致细胞发生死亡。这种独特死亡方式不同于经典的自噬和凋亡，利用非标记定量质谱的技术，我们对这一过程中的蛋白组变化情况进行了研究，发现NDV诱导融合细胞的死亡可能是一个由细胞融合和细胞自噬相互作用导致的细胞死亡过程，为今后进一步探究其死亡分子机制提供了重要的研究方向和线索。并且为今后构建可用于临床肿瘤治疗的重组溶瘤NDV提供新的靶点。