溶瘤病毒(Oncolytic virus)无论是作为单味药治疗实体瘤,还是和免疫检查点药物或CART细胞疗法联合使用均可实现良好的治疗效果,但是其安全性一直备受诟病。如何提高溶瘤病毒的使用安全性,特别是在治疗失败时如何有效的杀死体内的病毒,减少因病毒在体内复制导致机体的损伤,是我们必须要解决的一个问题。
溶瘤水泡性口炎病毒(Vesicular Stomatitis Virus,VSV)是一种单链RNA病毒,其在疫苗制备和溶瘤病毒药物开发上颇为重要,但其安全性问题也一直未得到有效解决。近日,Tomoaki Ogino研究团队在viruses杂志发表研究论文《Vesiculopolins, a New Class of Anti-Vesiculoviral Compounds, Inhibit Transcription Initiation of Vesiculoviruses 》发现了一类化合物VPI 可以有效的杀死水泡性口炎病毒(VSV),且对细胞的活性无明显影响。
研究者,基于50000个小分子组成的chembridge文库,通过细胞的高通量筛选测定法,获得一种可以有效抑制VSV病毒复制的一类化合物,命名为vesululopolins,简称VPI,该化合物的芳香基团4号位的结构可以是多样的(结构如图D),但是综合分析结果显示A,B类的结构的效果最优。
研究者,用VSV病毒感染Hela细胞后分别用不同浓度的VPI A、VPI B和ribavirin(利巴韦林)进行抗病毒活性检测实验,结果显示,VPI A、VPI B在较低浓度时即可达到很好的抗病毒效果,且对细胞的分裂和增殖无明显的影响。
为了进一步的揭示VPI的抗病毒活性的原理,研究者选用了抗病毒活性最高、毒性最小的VPI A用于后续的实验,发现VPI A靶向多功能RNA依赖性RNA聚合酶(RdRp)L蛋白的聚合酶结构域,从而抑制了LeRNA和mRNA的合成,对病毒进行高效杀伤。
总之,VPI化合物 对VSV溶瘤病毒起到了高效杀伤作用,为后期VSV溶瘤病毒的安全使用添加了一副非常重要的“刹车”系统,一定程度上保证了VSV溶瘤病毒的用药安全!
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基础拓展
Vesicular Stomatitis Virus
水泡性口炎病毒(VSV)是一种弹状病毒,由负义、单链RNA基因组编码的5个基因组成。在自然界中,VSV感染昆虫和家畜,引起相对局部和非致命的疾病。这种病毒的低致病性很大程度上归因于其对干扰素(一类在感染期间释放到组织和血液中的蛋白质)的敏感性。这些分子激活遗传的抗病毒防御程序,保护细胞免受感染,防止病毒传播。
在2000年,Stojdl,Lichty等证明这些途径中的缺陷使癌细胞对干扰素的保护作用不响应,因此对VSV感染高度敏感。由于VSV经历快速的细胞溶解复制周期,所以感染导致恶性细胞死亡(文献:DOI:10.1038/77558)。VSV因此非常适合于治疗应用,并且几个研究组已经证明全身使用的VSV可以被递送到肿瘤部位,在那里它复制并诱导疾病消退,导致肿瘤持久性的治愈。
通过改造基质蛋白Met-51的缺失来减弱病毒,几乎消除了其对正常组织的感染,而对肿瘤细胞的感染和复制不受影响。最近的研究表明,这种病毒具有治疗脑肿瘤的潜力,这要归功于其溶瘤性质。
209月13日,Boehringer Ingelheim(BI)宣布2.1亿欧元收购Vira Therapeutics全部股份。Vira Therapeutics是一家专注于溶瘤疗法的生物医药公司,开发了溶瘤病毒候选药物VSV-GP(水疱性口炎病毒)。VSV-GP不产生病毒中和性抗体,因此可实现静脉给药。此外VSV-GP具有复制周期短,易于获得满足临床需求的高滴度病毒;在大部分人中无预存免疫;不整合人类DNA的优点,因此成为具有前景的候选溶瘤病毒。
目前VSV-GP处于临床前阶段,小鼠肿瘤模型研究表明,VSV-GP在脑胶质瘤、卵巢癌、恶性黑色素瘤均显示出抗肿瘤活性。
图为VSV抗肿瘤机制示意图(图片来自Vira Therapeutics官网)
参考文献:
1.DOI:10.1021/acssynbio.9b00177
2.DOI:10.1016/j.jss..07.032
3. DOI:10.1038/s41423-019-0264-7
4.临床试验数据来源:https://clinicaltrials.gov
5.doi:10.3390/v11090856
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