Orf 病毒:鼻咽癌治疗的新希望——基因工程改造带来的抗癌突破

【字体: 时间:2025年02月26日 来源:Virology Journal 4

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  为解决癌症治疗难题,研究人员开展 Orf 病毒治疗鼻咽癌的研究,发现其可诱导细胞死亡并抑制肿瘤生长,意义重大。

  

在癌症治疗的战场上,人类一直与这一 “死神” 进行着艰苦卓绝的较量。随着生活环境的变化和人口老龄化的加剧,癌症已成为全球范围内的主要健康威胁,尤其在发展中国家,它更是夺走无数生命的 “头号杀手”。近年来,尽管科研人员在癌症治疗领域不断探索,开发出细胞 - 基于疫苗、免疫检查点抑制剂等多种治疗策略,但令人沮丧的是,这些新疗法的平均有效率仍低于 15%,癌症治疗迫切需要新的突破。

在众多探索中,溶瘤病毒(Oncolytic viruses,OVs)逐渐进入人们的视野。溶瘤病毒就像一群训练有素的 “杀手特种兵”,它们能够精准地识别并攻击癌细胞,同时对健康细胞 “手下留情”。其攻击癌细胞的方式多样,不仅可以在肿瘤部位自我复制,直接摧毁癌细胞,还能破坏肿瘤的血管系统,切断癌细胞的 “补给线”,甚至激活人体自身的免疫系统,让免疫系统成为对抗癌症的 “强大盟军”。在众多具有溶瘤潜力的病毒中,痘苗病毒因其能引发持久的免疫反应,且基因操作相对容易,成为了研究的热点。而 Orf 病毒(ORFV)作为痘苗病毒的一种,近年来在癌症治疗研究中崭露头角。它原本是一种会引起山羊和绵羊皮肤感染的病毒,但研究发现它在多种癌症模型中展现出了抗癌潜力,尤其在鼻咽癌治疗方面前景可观。不过,野生型 Orf 病毒用于癌症治疗存在安全性隐患,因此,为了更好地评估其治疗效果并提高安全性,来自相关研究机构的科研人员开展了深入研究。


此次研究中,科研人员对野生型 ORFV 以及两种缺失特定毒力因子(血管内皮生长因子 VEGF 和趋化因子结合蛋白 CBP)的重组 ORFV 进行了全面研究。研究结果令人振奋,野生型 ORFV 和重组 ORFV 都能有效地杀死鼻咽癌细胞(NPC),其中 CBP 缺失的病毒在 HK1 细胞中表现出显著的抗癌效果。进一步研究发现,ORFV 感染可通过切割 gasdermin E(GSDME)诱导细胞发生焦亡(pyroptosis),这是一种细胞程序性死亡方式,就像细胞内部启动了自我毁灭程序一样。同时,ORFV 感染还能抑制粘着斑激酶(FAK)和蛋白激酶 B(AKT)的激活,这两个信号通路在癌细胞的存活和转移中起着关键作用,ORFV 的抑制作用就像是给癌细胞的 “疯狂生长和逃窜计划” 踩下了刹车。


在免疫调节方面,ORFV 展现出了强大的能力。它能够增强自然杀伤细胞(NK 细胞)的招募和杀伤活性,NK 细胞就像是免疫系统中的 “特种部队”,可以直接攻击癌细胞。在体内实验中,科研人员利用接种了 HK1 肿瘤的小鼠模型进行研究,结果发现 CBP 缺失的 ORFV 能够显著抑制肿瘤生长。这一研究成果表明,ORFV,尤其是野生型和 CBP 缺失的变体,在鼻咽癌治疗中具有巨大的潜力,它们不仅能直接诱导癌细胞死亡,还能通过激活免疫系统来增强对癌细胞的攻击。而减毒的 CBP 缺失的 ORFV 更是为癌症治疗提供了一种更安全有效的选择,为未来的癌症治疗开辟了新的道路。虽然目前该研究成果还处于基础研究阶段,但它为鼻咽癌的临床治疗带来了新的希望,未来有望通过进一步的研究和优化,将其转化为实际的治疗方案,造福广大癌症患者。


该研究主要运用了细胞实验、动物实验、蛋白免疫印迹分析、NK 细胞迁移和杀伤实验、体内成像系统检测以及组织病理学和免疫组化分析等技术方法。科研人员选取了两种鼻咽癌细胞系 HK1 和 TW02,以及山羊成纤维细胞(FB)和人肺癌细胞系 A549 作为对照,通过感染不同的病毒,观察细胞的变化;利用裸鼠建立 HK1 细胞的异种移植模型,评估病毒在体内的抗癌效果;运用蛋白免疫印迹分析检测相关蛋白的表达;通过 NK 细胞迁移和杀伤实验探究 ORFV 对 NK 细胞的影响;借助体内成像系统检测肿瘤生长情况;采用组织病理学和免疫组化分析评估肿瘤坏死和病毒感染情况。


下面来看具体的研究结果:


  • ORFV 对不同细胞的感染和杀伤效果:研究人员用表达 EGFP 的野生型 ORFV(WT - EGFP)感染多种细胞,发现它能有效感染山羊 FB 细胞,且在两种鼻咽癌细胞系 HK1 和 TW02 中的感染水平显著高于阳性对照癌细胞 A549。其中,HK1 细胞对 WT - EGFP 更为敏感,感染后病毒 F1L 蛋白积累更多,病毒子代产生量也更大。通过 PI 染色等实验发现,WT - EGFP 在感染 24 小时后,可诱导 HK1 和 TW02 细胞分别出现约 20% 和 13% 的细胞死亡,且这种细胞死亡并非由凋亡引起,而是通过切割 GSDME 诱导非经典的焦亡,同时导致细胞脱离。

  • 重组 ORFV 的特性研究:科研人员评估了缺失 VEGF 或 CBP 的重组 ORFV(CBPΔ - EGFP 和 VEGFΔ - EGFP)对两种鼻咽癌细胞系的溶瘤潜力。结果显示,与 WT - EGFP 相比,VEGFΔ - EGFP 和 CBPΔ - EGFP 感染后,病毒相关蛋白表达和子代产生量在 48 小时时明显降低,但 CBPΔ - EGFP 在 48 小时时病毒产量显著增加并超过 WT - EGFP。在诱导细胞死亡方面,HK1 细胞对所有重组病毒最为敏感,CBPΔ - EGFP 诱导的细胞死亡效果优于 VEGFΔ - EGFP,且重组病毒同样通过切割 GSDME 诱导细胞死亡,同时抑制 FAK 和 AKT 信号通路。

  • ORFV 与 NK 细胞的相互作用:研究表明,NK 细胞可增强 ORFV 对鼻咽癌细胞的细胞毒性,且这种增强作用呈剂量依赖性。同时,WT - EGFP 和 VEGFΔ - EGFP 感染能显著促进 NK 细胞趋化,说明 ORFV 可通过改变感染细胞的细胞外环境吸引 NK 细胞,增强对癌细胞的杀伤能力。

  • 重组 ORFV 在体内的抗癌效果评估:科研人员利用表达红色荧光蛋白(RFP)的 HK1 细胞建立小鼠异种移植模型,评估重组 ORFV 对肿瘤生长的影响。结果显示,与 PBS 处理组相比,WT - EGFP 和 CBPΔ - EGFP 处理组的肿瘤生长明显受到抑制,6 周后肿瘤坏死程度更高,肿瘤浸润淋巴细胞和中性粒细胞数量增加,且通过免疫组化和 PCR 证实肿瘤组织中存在 ORFV,表明肿瘤抑制与 ORFV 感染相关。


在研究结论和讨论部分,科研人员指出,ORFV 在鼻咽癌治疗中展现出巨大潜力,单基因缺失的重组 ORFV 可能是比野生型病毒更安全的治疗选择。ORFV 诱导 NPC 细胞死亡的机制主要是激活非传统的 GSDME 介导的焦亡,并抑制 FAK - AKT 生存信号通路,这些作用进一步触发了 NK 细胞的细胞毒性,在体内外实验中均抑制了肿瘤生长。此外,ORFV 还可能通过影响肿瘤微环境中的其他免疫细胞发挥抗癌作用,虽然本研究主要聚焦于 NK 细胞,但未来研究应进一步探究其他免疫细胞的作用,以全面了解 ORFV 治疗的免疫机制,优化基于 ORFV 的溶瘤病毒治疗策略。该研究成果为鼻咽癌的治疗提供了新的思路和潜在方案,有望在未来的临床治疗中发挥重要作用。目前暂未提及论文发表在哪个期刊。


综上所述,此次研究成果为鼻咽癌治疗带来了新曙光,尽管还有许多未知等待探索,但 ORFV 的表现无疑为癌症治疗领域注入了新的活力,让我们对攻克癌症这一难题充满了期待。

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