蛋白质组学

病毒和肿瘤细胞的实时互作

病毒是怎样识别细胞的?对于病毒的入侵,细胞是无动于衷,任凭宰割呢?还是主动防卫,保护自己呢?
 

      2011年发表在JVI(病毒学界期刊,侧重于发表病毒学领域基础机制性的研究工作,包括病毒结构及组装,病毒基因组复制及基因表达调控,病毒基因多样性及进化,病毒与细胞之间的相互作用,病毒感染的细胞反应,病毒致病机理及免疫和疫苗及抗病毒药物研发等方面。)上的一篇文章就展示了这个过程。下面就让我带领大家回顾一下这篇故事。
 

Adenovirus with hexon Tat-PTD modification exhibits increased therapeutic effect in experimental neuroblastoma and neuroendocrine tumors
 

 六邻体Tat-PTD 修饰的腺病毒在神经细胞瘤和神经内分泌瘤试验中显示出治疗效果增强
 

腺病毒在治疗肿瘤中的应用一直在进行,但是少有成效。人类腺病毒5(Ad5)因为其具有不会引发疾病的隐患,不会与人类染色体融为一体的特性,被广泛用于癌症治疗的溶瘤细胞药剂。但是其感染性高度依赖于肿瘤细胞表面的柯萨基病毒腺病毒受体(CAR)的表达水平。在这种情况下,感染的细胞过度产生腺病毒纤维蛋白,并在细胞裂解前就被释放出去,恰好这些释放的纤维蛋白会抑制未感染的邻近细胞CAR的表达水平,从而防止病毒的持续侵入,病毒治疗效果大打折扣。
 

        所以,这篇故事就是研究人员将Ad5病毒进行改造,在六邻体蛋白的高度可变区域5(HVR5)编辑了一个HIV-1 Tat蛋白转导结构域。Tat-PTD的功能是作为细胞穿膜肽,与未修饰的Ad5相比,基因编辑的Ad5在细胞系中的转导率急剧增加。与此同时,用纤维蛋白同时处理野生型和突变体,发现突变体的感染效率只是略微减少。在活体实验中,将人的神经细胞瘤以及神经内分泌瘤植入小鼠,将野生型Ad5和(Tat-PTD)基因编辑型分别处理小鼠。发现基因编辑型显著抑制了肿瘤的生长,且小鼠的存活时间相对更长。所以,研究人员通过给Ad5增加了一条不依赖于识别细胞表面受体(CAR)的另外一条感染路径(HIV-1 Tat),从而扩大了其作为溶瘤细胞药剂的效用。

 

       在这个故事中,模拟并研究病毒和肿瘤细胞在体外互作来判断基因编辑的Ad5的表型是非常重要的。文章采用了瑞典ridgeview instrument ab公司的蛋白互作检测仪Ligand Tracer Green, 用来检测病毒和肿瘤细胞的实时互作。


 

腺病毒感染肿瘤细胞需要一个中间的介质,即凝血因子FX。腺病毒先要和FX结合,在识别细胞表面的受体CAR,进而一步一步达到入侵细胞的目的。上图即基于此。结果表明:Ad5PTD(wt)表现出:在保留阶段,更少的依赖FX介导的途径来保证与SKOV3的识别和结合。再结合realtime PCR的结果,可以明确得到的结论是,在HVR5导入Tat-PTD这一优化,显著地改变了Ad5依赖于FX介导的病毒结合方式。

同时,研究人员还进行了修饰改造的Ad5与Ad5wt 在毒性方面的研究,也就是病毒感染细胞的第二阶段。Ad5在癌细胞内的转录与复制,包括感染力强弱,感染速度快慢,增殖等检测试验。这些检测都是在病毒与细胞共同孵育后的数天才进行的。此外还有活体实验。最终确定结论是,研究人员通过给Ad5增加了一条不依赖于识别细胞表面受体(CAR)的另外一条感染路径(HIV-1 Tat),从而扩大了其作为溶瘤细胞药剂的效用。

重组腺病毒载体因其基因组大小适中,易于基因重组操作,繁殖滴度高,易于大量制备和保存,宿主范围广,转导效率高,安全性好,能刺激机体产生强烈的体液和细胞免疫反应等特点,而被广泛应用于重要感染型疾病及恶性肿瘤的疫苗研究。
 

咨询瑞典ridgeview instrument ab公司的蛋白互作检测仪Ligand Tracer Green, 用来检测病毒和肿瘤细胞的实时互作。请联系北京倍辉科技有限公司各地办事处,或发email至info@bio-sun.com.cn。

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