文摘
溶瘤病毒治疗是基于病毒的能力有效地感染并杀死肿瘤细胞在不破坏正常组织。虽然一些病毒似乎有一种天然的倾向于肿瘤细胞,大多数病毒需要修改他们的取向专门在这些细胞输入和复制。本文旨在描述转录靶向策略目前用来专门定向病毒对肿瘤细胞表面受体。三大策略可以区分;它们涉及(i)的新靶向特异性病毒表面蛋白,(ii)脚手架的合并成一个病毒的表面蛋白,使目标根的依恋,和(3)双特异性的使用适配器调解针对指定的一部分的病毒在肿瘤细胞上。每个策略的关键特性、优点和局限性进行了讨论和示例。因为他们可能造成持续multiround infection-a可取的特点给出了消除tumors-particular注意病毒改造成为self-targeted双特异性适配器蛋白的基因表达。
1。介绍
癌症是我们这个时代的主要健康问题之一。尽管患者的预后,至少某些形式的癌症也显著提高,更典型的最初疾病的治疗是有效的,随后的不可逆转,最终致命的复发。已经几十年,癌症治疗是基于三种类型的方法:手术,广播,和化疗。虽然科技进步改善了这些经典方法的效果,虽然也有一些新疗法已经进化包括免疫疗法,治疗显然未能完全消除所有残余肿瘤细胞或转移。因此,迫切需要支持额外的手段或替换传统的疗法。因此,各种各样的新方法正在探索,其中一个是基于使用的病毒。
溶瘤细胞的病毒是由专门的能力杀死肿瘤细胞,但离开正常组织安然无恙。他们的大部分特征,因此,他们的目标特异性和溶细胞的能力。理想情况下,他们表现出额外的功能,包括,但不限于,高生殖能力在活的有机体内,招聘的能力未受感染的邻近的细胞(形成合胞体),感染:间期细胞分裂和细胞的能力,高稳定性在活的有机体内染色体整合的能力,缺乏疾病感应,和一般没有既存抗体病毒在宿主人口。
由病毒感染的细胞主要取决于他们成功的进入这些细胞。作为第一步,病毒结合细胞依赖于特定病毒附件蛋白质之间的相互作用和细胞受体(s)。只有很少的病毒有一种天然的偏爱在肿瘤细胞的复制。等获得取向由串行通道在细胞培养细胞;例子包括麻疹病毒、腮腺炎病毒,新城鸡瘟病毒(最近了1]),疱疹性口炎病毒(2],呼肠孤病毒(3]。许多病毒,然而,缺乏对选择性结合肿瘤细胞的抗原表位。适应这些病毒的溶瘤细胞的疗法,自然取向需要改变允许绑定肿瘤特异性受体,一个名为转录目标的方法。
本文概述了最近的事态发展在针对病毒的转录。将集中在三种策略重新定位目标病毒似乎最有前途的发展新的溶瘤细胞的病毒。部分2将审查病毒可成功的战略提供了新的取向通过引入目标信息的病毒表面蛋白。作为这种策略被研究最活跃,我们将限制的例子的概述这些病毒的新靶向特异性基因编码。节3,方法是描述scaffold-based修改应用于病毒表面蛋白的直接病毒粒子新目标细胞,包括使用生物素或抗体结合根。部分4将审查的使用双特异性适配器蛋白质绑定病毒粒子肿瘤细胞的介质。通常这样的适配器只是结合各自的病毒感染从而使单轮。在某些情况下,这些目标设备整合基因的病毒,从而生成self-targeted代理能够独立通过肿瘤扩散。最后,回顾将完成与一般结论溶瘤病毒治疗领域的现状和对未来的看法。
2。修改病毒表面蛋白
最受欢迎的方法来生成溶瘤细胞的病毒已经通过适应surface-exposed组件。病毒表面蛋白可以修改来表达配体与受体结合的优先或专门表达于肿瘤细胞。病毒可以适应基因表达这些修改重定向对肿瘤细胞(数字1 和1 )。这一战略的主要优势是针对特异性病毒基因组,将固有的,因此,保持在复制。然后子代病毒能够感染邻近细胞窝藏目标受体,从而建立一种multiround感染,将保持,直到没有进一步目标肿瘤细胞仍然存在。对于这个策略,基因修改病毒基因组的能力是至关重要的。此外,有关病毒表面蛋白的详细结构信息修改是不可或缺的预测位置的定位主题可能容忍并将暴露。这种图案不应只允许绑定修改病毒粒子的细胞,但也应该不会损害特定病毒的进入机制,不干扰比如病毒和细胞膜的融合。此外,针对配体引入病毒蛋白质必须满足大小限制。小肽,因此,第一个也是最显而易见的选择。针对病毒的策略的发展,然而,严重的短缺限制自然可用现有的分子靶向配体。因此,与配体结合的其他来源的调查,为此纳入病毒蛋白质。 These include (parts of) antibodies, like scFvs (single-chain variable fragments, composed of a fusion of the variable regions of the heavy ()和轻链()的免疫球蛋白)或晶圆厂(antigen-binding片段,组成的一个常数,一个变量域的每个重和轻链抗体)。蛋白质的可行性修改病毒外套已经证明的病毒是总结如下。
2.1。腺病毒
腺病毒是最广泛研究病毒的溶瘤病毒治疗。在野生型感染,adenovirus-binding细胞是由其主要附件因素,纤维蛋白。通过其羧基末端旋钮域,这种蛋白质绑定到主细胞受体柯萨奇腺病毒受体(CAR)。病毒的附件后,内化是通过相互作用介导的RGD图案片通基细胞整合蛋白。为了实现CAR-independent由腺病毒感染,病毒取向可以修改通过腺病毒衣壳蛋白的基因工程。
评论列表描述基因重定向的发展通过配体进入病毒表面蛋白腺病毒是众多。总之,外源肽配体已经成功地改造成许多adenoviral蛋白质,包括嗨循环的纤维,纤维的C末端,六邻体的L1循环,RGD循环片通基地和小调第九衣壳蛋白。最常见的,目标是插在半个嗨循环纤维的旋钮。这种蛋白质,插入的重要性的配体被证明当引入一个模型肽CDCRGDCFC进旋钮(4]。插入的配体分为三个五个分析循环的旋钮仍然允许三聚旋钮蛋白质,以及由此产生的腺病毒显示优越的传染性的病毒相同的纤维C末端肽融合。精确配体定位的关键是进一步证明了缺乏加强传染性当ligand-flanking连接器被扩展,当串联复制的配体肽插入(5]。有趣的是,还基于抗体的目标可以实现对腺病毒通过生成纤维嵌合体(6第九]或融合的scFvs衣壳蛋白(7]。有关转录靶向腺病毒的最新评论,读者被称为(8- - - - - -11]。腺病毒的可能性结合转录和转录目标增加adenoviral特异性让这群病毒特别有趣的未来治疗;然而,他们强烈的免疫原性自然会严重阻碍其功效在活的有机体内。
2.2。Paramyxoviruses-Measles病毒
麻疹病毒是另一个病毒研究溶瘤细胞的药物治疗的麻疹减毒病毒株Edmonston能够选择性地破坏肿瘤组织(了12])。麻疹病毒有两种包膜糖蛋白:血凝素(H)附件蛋白质和蛋白质融合(F)。病毒附件、条目和后续信息融合是通过两个麻疹受体介导:CD46淋巴细胞活化和信号分子(大满贯)。
改善的特异性感染,肿瘤特异性配体引入了H蛋白c端扩展的。一系列的配体,包括肽和scFvs被容忍,此外,允许重定向的病毒细胞表达适当的病毒受体。再次,配体的性质是至关重要的。因此,尽管链接器分离的长度和域名的重要性不是scFvs纳入病毒粒子,它肯定影响病毒的膜融合能力(13]。有关重定向麻疹病毒的评论,请参阅[12,14- - - - - -16]。随着Edmonston应变用于疫苗接种已经超过50年了,其安全性令人印象深刻,可能为未来的应用程序提供了一个良好的基础在溶瘤细胞的疗法。
2.3。Herpesviruses-Herpes单工病毒(HSV)
另一个活跃的研究领域涉及到使用肿瘤治疗单纯疱疹病毒(综述(17,18])。疱疹病毒感染细胞,对硫酸乙酰肝素蛋白聚糖,由病毒糖蛋白gC和gB,紧随其后的是交互的糖蛋白gD的两种蛋白质受体。疱疹病毒条目指定中介,一个是肿瘤坏死因子受体家族的成员。第二个涉及nectin1和nectin2细胞间粘附分子属于免疫球蛋白(Ig)总科。
重新定位目标的HSV可以通过配体和scFvs插入gC和/或gD蛋白质,随后增加靶细胞表达适当的病毒受体的传染性。当前策略向肿瘤细胞定向HSV最近审查(18,19]。疱疹病毒,γ疱疹病毒病毒糖蛋白ORF51 saimiri本机绑定地区硫酸乙酰肝素是替换的肽序列对生长抑素受体相互作用,对肝癌细胞过表达。随后的重组病毒似乎感染细胞癌以及野生型病毒,同时为其他细胞系显示减少传染性。这些观察的原因也不清楚(20.]。总之,疱疹病毒仍承诺尽可能适合溶瘤细胞的疗法被重定向到肿瘤细胞,被认为是相当安全的感应一种自限性疾病。另一方面,他们的广泛的自然取向和人类病毒抗体的存在可能妨碍它们的有效性在活的有机体内。
2.4。Parvoviruses-Adenoassociated病毒(AAV)
较少研究候选人发展AAV(综述[溶瘤细胞的代理21])。AAV具有广泛的宿主细胞范围由于广泛分布的主要细胞受体硫酸乙酰肝素蛋白多糖。病毒衣壳蛋白负责这个宿主细胞受体的相互作用。
转录针对独立的原生取向可以证明了基因整合14-amino-acid目标肽L14 [22到六个不同的假定的循环AAV2衣壳蛋白。结果表明,突变体衣壳都是有效地整合,三个突变体表达L14衣壳表面,但这只是其中一个有效地感染野生型AAV2-resistant细胞系L14识别的整合素受体表达。公司网站的重要性和肽的序列进一步阐明在其他的研究中,显示组装、感染性粒子的生成和转换靶细胞的能力都取决于配体上的位置在衣壳和介绍(23,24]。成功的目标是证明对RGD (25),向人类促黄体激素受体(24]。由于广泛的野生型AAV细胞趋向性,重新定位目标结合消融的自然取向将保持这种病毒开发成一种安全的关键溶瘤细胞的向量。
2.5。Retroviruses-Murine白血病病毒(亲)
Replication-competent逆转录病毒获得利息作为溶瘤细胞的代理商,特别是因为他们的转导效率高(了26,27])。的亲可以区分不同的类,其中宿主范围是基于包膜糖蛋白之间的交互和一个特定的细胞表面受体。而嗜亲性尤其能够感染老鼠和老鼠细胞,amphotropic亲性感染哺乳动物,包括人类细胞通过坑受体广泛表达。
初步研究重定向对人类肿瘤细胞嗜亲指向之间的交互的重要性包膜糖蛋白和原来的病毒受体。尽管嵌合包膜糖蛋白的正确折叠显示scFvs,并入病毒颗粒,和准型病毒粒子的绑定嵌合嗜Env人类细胞,产生的病毒并没有感染目标细胞(了28])。当这些研究扩大使用amphotropic亲,有针对性的感染可以只有当合并来实现高分子量与黑素瘤相关抗原(HMWMAA),同时针对表皮生长因子(29日],IGF [30.),和叶酸(31日受体是不成功的,尽管观察结合细胞表达这些受体。提出,贩卖病毒颗粒的溶酶体和随后的退化引起的传染性的缺乏,但试图克服这个问题,插入易位域的外毒素铜绿假单胞菌包膜蛋白,为了把病毒从核内体到细胞质中,没有成功(29日]。显然,受体的选择将最终重要的成功为目标的逆转录病毒载体对肿瘤细胞。
2.6。Poxviruses-Vaccinia病毒
牛痘病毒一直在研究其抗肿瘤特性已经很长一段时间。尽管它进入广泛的细胞,几个牛痘病毒株,自然倾向于复制在癌组织报道。而天然受体的身份仍在辩论,它可能涉及广泛表达表面组件,像硫酸乙酰肝素和硫酸软骨素蛋白聚糖。肿瘤的目标可以提高通过删除牛痘病毒基因复制所必需的正常细胞,但不是在癌细胞(最近了32])。
增加特异性的取向,肿瘤特异性scFvs一直显示在牛痘病毒粒子的表面。针对介绍了半个通过融合scFv针对肿瘤相关抗原ErbB2不必要的血凝素HA蛋白的n端在牛痘病毒株IHD-J [33]。同样,牛痘病毒伏安的不必要的好膜相关蛋白可能取代好融合分子携带一个插入scFv针对肿瘤相关抗原muc 1 (34]。由此产生的融合蛋白可以表示,暴露在信封上的重组病毒,并能够绑定目标细胞。没有优惠感染的靶细胞,然而,观察,可能因为重组病毒仍然包含野生宿主细胞连接蛋白,提供范围广泛的细胞感染。因此,未来挑战牛痘病毒对肿瘤细胞的转录目标在于消除其自然取向。
2.7。Coronaviruses-Mouse肝炎病毒(MHV)
有利特点特别nonhuman-coronaviruses作为潜在的溶瘤细胞的经纪人已经承认最近才。这些病毒的峰值(S)蛋白受体结合和随后的细胞负责条目通过virus-cell膜融合。aminoterminal S1域需要病毒结合到细胞,,接受命令结构变化时,S2域调和与细胞膜融合。由冠状病毒感染的细胞取决于特定的细胞受体的表达,这使得这些病毒高度物种特异性。例如,条目由MHV的鼠癌胚抗原(CEACAM1a)受体。
试图改变冠状病毒,特别是MHV的突变病毒表面蛋白,但均没有成功。结合的配体,如RGD,是成各种nonconserved域S1域的蛋白质似乎不能容忍,gdp8 %的选择基于重组病毒的新绑定属性修改不成功(图2;Verheije Rottier,未公开的数据)。显然,没有多少知识的冠状病毒突起蛋白的三级结构和构象的变化在细胞进入,很可能,即使是小配体的引入影响其正常运行。一些MHV菌株携带从犯hemagglutinin-esterase(他)表面糖蛋白。还试图使用该糖蛋白为重新定位目标同样成功。尽管一些他基因的修改,如插入小肽配体和终端扩展anti-EGFR scFv425,可以被纳入病毒基因组,由此产生的重组病毒无法重定向MHV人类肿瘤细胞(图2;Verheije Rottier,未公开的数据)。
3所示。支架引入病毒表面蛋白
而不是将特定的肿瘤定位信息纳入病毒表面蛋白,另一种方法涉及到合并的脚手架一半到这样一个蛋白质,随后各种类型的目标模块可以链接(示意图中所示图1 )。主要战略差异相对于以前的方法是,一部分合并肿瘤不是一个配体本身,而是代表外部附件网站提供了针对根,并且除了脚手架,也结合受体(比较感兴趣的数据1 和1 )。这种定位策略提供必不可少的操作限制是只能建立单轮的病毒感染,剩下的依赖的外部供应目标模块。然而,灵活性目标设备的优势,结合总是相同的,之前修改病毒蛋白,可以相对容易的改变。这些策略都是基于抗体的目标,给予机会重定向溶瘤病毒几乎所有肿瘤表面抗原决定基。一个特定的应用程序基于这个原则依赖于生物素- (strept) avidin-coupling方法(了36])。
3.1。腺病毒
腺病毒、单轮针对病毒粒子可以通过使用生成biotin-streptavidin耦合系统。在纤维中加入一个biotinacceptor肽后,新陈代谢生物素化的腺病毒被耦合到一个EGF-streptavidin复杂,发现成功感染表皮生长因子受体表达靶细胞(37]。类似地,biotin-polyethylene乙二醇(PEG)的egf共轭耦合到一个avidin-modified腺病毒可以重定向外来的病毒受体(38]。在另一项研究中,小型蛋白质配体能够选择性结合人类免疫球蛋白和IgA合并作为tropism-modified腺病毒模型配体。可行的病毒基因的纤维基因融入了支架可以获救,并与抗体孵化后,能够进入细胞的表面显示Fc受体(39]。最近,它已经被证明的特定chemoselective修改adenoviral粒子也可以作为支架为目标设备。典中的单糖和氨基酸的代谢整合adenoviral粒子,与叶酸靶向结合主题结合taxoid。初步结果表明增加毒性的体外(40]。
3.2。Adenoassociated病毒
Ig-binding片段的蛋白进行了检测,作为一个可能的重定向AAV脚手架。片段被成功地引入到衣壳蛋白抗体介入AAV目标提供一个通用的平台(41]。在最近的一项研究中,一个biotinacceptor肽被纳入AAV粒子。后续的生物素标记的病毒与生物素连接酶BirA和依恋RGD肽的目标整合蛋白导致显著增加内皮细胞的转导,再次证明这种方法的可行性42]。
3.3。Togaviruses-Sindbis病毒
辛德毕斯病毒溶瘤细胞的固有属性和研究广泛作为溶瘤病毒(了43])。在哺乳动物细胞表面蛋白的调解辛德毕斯病毒感染层粘连蛋白受体,过表达在多种人类肿瘤。辛德毕斯病毒的包膜蛋白E2负责受体结合。
为了增加感染的特异性,研究人员结合配体的引入到病毒信封使用目标分子。为此,病毒粒子生成含有蛋白质的IgG-binding域插入他们的包膜蛋白E2。当结合抗体绑定到特定nonsusceptible细胞表面抗原嵌合病毒能够感染这些否则耐火材料细胞(44]。类似的组合方法被引入Ig-binding域的氨基端扩展E2糖蛋白。添加species-matched抗体之后,Fc受体阳性细胞株可成功感染(45]。
3.4。小鼠白血病病毒
致病尚研究也进行了介绍IgG-binding域的蛋白质,使模块化使用各种特异性的抗体向量的目标。插入这个绑定域名的铰链区病毒包膜蛋白病毒粒子能够捕捉anti-HER2抗体的生成。后续有效的绑定病毒抗体的复杂her2阳性靶细胞的转导和增强观察这些细胞(46]。
4所示。使用双特异性转录靶向病毒的适配器
4.1。双特异性适配器
一个优雅的策略目前采用目标病毒对肿瘤细胞利用双特异性适配器。这种蛋白质包含两个域(“武器”),一个绑定病毒粒子,另一个感兴趣的细胞表面抗原决定基,从而使病毒和肿瘤细胞的间接相互作用。适配器蛋白质的组成可以差别很大,取决于武器的设计。已经使用的病毒结合域包括可溶性受体片段(所谓pseudoreceptors)、聚合物等挂钩,(部分)抗体,包括scFvs或晶圆厂。根已经申请cell-binding自然肽或维生素配体受体,scFvs或晶圆厂针对细胞抗原决定基的兴趣。两种不同抗原的特异性是实现通过手臂一起加入化学或在一个融合蛋白结合两根,通常与一个灵活的连接器,针对部门通常在糖基。重定向的原则使用双特异性病毒对外来细胞蛋白质如图3 ,这两个领域的典型例子是描绘在图3 。在表1,概述提供武器的组合双特异性适配器蛋白质实际上产生针对肿瘤细胞的病毒。
4.2。目标的双特异性适配器的优点和缺点
适配器的使用重定向病毒对肿瘤细胞有几个优点在目标或支架半个引入病毒附件的蛋白质。首先,不需要详细的结构信息的病毒表面蛋白,这些蛋白质的操纵不是必需的。其次,针对部分适配器的大小至关重要的蛋白质似乎小于这一部分引入病毒蛋白时,目标的选择可以很容易地扩大使用(部分)抗体。通过这种方式,针对受体的选择变得几乎无限,可以生成抗体相对简单,一旦确定了感兴趣的受体。第三,适配器蛋白质容易构造,扩大的目标受体变得相对容易。最后,绑定适配器蛋白质病毒粒子的,至少在某些情况下,据报道切除病毒的自然取向,这是特别有用,当选择的溶瘤病毒倾向于正常细胞在宿主体内。
也有使用双特异性蛋白质溶瘤细胞的病毒攻击的缺点。作为双特异性蛋白质人工多肽组成的部件不发生自然联系在一起,适当的生物起源与独立折叠两根和高效分泌可能受损。此外,除非溶瘤病毒本身所表达的,生产和净化的适配器是一个挑战。
4.3。应用双特异性适配器
重定向溶瘤病毒对肿瘤细胞,双特异性蛋白质可以应用在两个方面。首先,重组生产或化学合成后,蛋白质可以与病毒粒子precomplexed之前应用它们在体外或在活的有机体内。然而,这种方法的主要缺点是,它只允许单轮感染;子代病毒不能感染邻近细胞的适配器蛋白质将被限制。因此,使用这种adapter-precomplexed病毒在活的有机体内可能是局限于当地,而不是系统性应用程序。它也可能需要重复政府的高剂量的适配器蛋白质。对这种方法的潜在风险。
作为替代,适配器蛋白质的基因信息可以被纳入病毒基因组。当正确地表达,这样可以确保目标的本地生产设备与子代病毒在受感染的细胞。这种方法将使multiround感染和横向溶瘤病毒的传播。时间跨度,因此,这种疗法的疗效将有限的出现对双特异性免疫蛋白和/或病毒。这一战略的可行性取决于可用性的基因改造系统引入adapter-encoding基因病毒基因组作为额外的表达盒。尽管这些修改现有系统对大多数病毒,基因组的能力接受这样插入可以是有限的;因此,针对一部分的大小可能会受到限制。最后,这样的重组病毒的遗传稳定性可能是一个问题,特别是当适配器蛋白质用于切除的自然取向病毒。
使用适配器蛋白质溶瘤病毒治疗的可行性一直探索的病毒。下面我们首先目前的研究概况,针对肿瘤细胞是由共同的病毒和适配器蛋白(部分4.3。1)。之后,我们将讨论这些研究描述合并产生的溶瘤病毒的基因靶向双特异性基因编码的蛋白在病毒基因组(部分4.3。2)。
4.3.1。单轮使用双特异性转录靶向适配器
腺病毒
将腺病毒重定向到肿瘤细胞,中和antiknob纤维抗体已被广泛使用。第一个示范的潜在应用这些病毒的重新定位目标nonadenovirus细胞受体是在1996年,当这种抗体化学共轭叶酸和证明调解folate-receptor表达细胞的感染47]。许多外来的受体已经被接合的目标一个antiknob抗体片段配体肽或抗体领域针对细胞受体。这导致成功的针对表皮生长因子受体(EGFR) [48,49),FGF受体(50- - - - - -52),整合蛋白(53,54),EGP-2(也称为EpCAM) [55,56),与黑素瘤相关抗原HMWMAA受体(57第九,碳酸酐酶蛋白质G250 [58],CD40 [59,60),各种器官和肿瘤归航肽受体(61年),mesothelin MSLN [62年)、前列腺特异性膜抗原(PSMA54,63年],VEGFR2 [54],Ly-6D [64年[],Tie2受体54]。
类似的方法探索使用针对其他adenoviral蛋白的抗体。因此,晶圆厂针对五邻体的纤维结合靶向配体,如表皮生长因子、IGF, TNFα可以调解的感染靶细胞表达适当的受体(65年]。还晶圆厂针对六邻体蛋白化学与晶圆厂专门结合抗原高过表达对人类肝细胞癌被成功应用于腺病毒重定向到非本地的受体(66年]。
另一个策略成功地利用pseudoreceptors用于相同的目的。在这种方法中,双特异性蛋白质被融合生成一种可溶性的车(疤痕)表皮生长因子(67年,68年],Fc地区人类IgG1 [69年,对ErbB2 scFvs [70年)和CEA (71年]。
在另一个方法中,聚合物被利用为目标配体在一个圆的时尚。这里,腺病毒颗粒涂层抑制他们的自然取向之后配体,包括肽和scFvs附呈。几种类型的聚合物(已使用72年- - - - - -77年),包括聚乙烯和metacrylamide衍生品,成功目标腺病毒FGF2 [78年],RGD [79年),肿瘤坏死因子α(80年),和HER2受体(81年]。已经提出,adenoviral与聚合物涂层可能会增加潜在的系统性交付,因为它延长了病毒等离子半数居住和降低了肝毒性在活的有机体内(80年]。
最后,另一种类型的双特异性分子根据绑定的凝血因子X的杯子域六邻体是利用目标。杯子scFv蛋白质融合后,增加了腺病毒感染肿瘤细胞可以观察到。然而,预期减少肝脏转导(没有被观察到82年]。
Adenoassociated病毒
AAV具有广泛的宿主细胞范围由于广泛分布的主要细胞受体硫酸乙酰肝素蛋白多糖。实现一个更具体的感染,一个双特异性工厂测试的一只胳膊认识到细胞表面蛋白αIIbβ3,而另一个绑定到AAV衣壳(83年]。针对这种方式没有抑制下游生产感染所需的步骤。此外,减少感染通常允许细胞的观察,表明双特异性蛋白能够切除正常取向。
Herpesviruses-Herpes单工病毒
HSV绑定到细胞是由几个细胞表面受体广泛表达,包括nectin1。HSV成功重定向到表皮生长因子受体通过可溶性适配器蛋白质的n端结构域组成nectin1融合到一个scFv针对表皮生长因子受体(84年]。Adapter-mediated条目,然而,得到硫酸乙酰肝素蛋白聚糖的存在对细胞,也需要野生型HSV感染。
Paramyxoviruses-Newcastle病病毒(NDV)
在禽副粘病毒NDV hemagglutinin-neuraminidase (HN)蛋白质负责唾液酸受体结合,而F蛋白介导病毒信封和细胞膜的融合。NDV溶瘤细胞的自然属性;然而,它有一个广泛的细胞趋向性由于唾液酸的广泛出现在许多细胞。缩小其特异性,使用双特异性适配器蛋白质已被调查。预培养的NDV重组双特异性蛋白质组成一个块scFv对HN本机受体结合位点的特异性和白介素2肽明显增强病毒(85年当应用系统)和减少其副作用在活的有机体内(86年]。
Coronaviruses-Mouse冠状病毒(MHV)和猫传染性腹膜炎型肝炎病毒(FIPV)
第一个示范重新定位目标的冠状病毒是通过交换病毒ectodomains飙升。因此,felinized MHV (fMHV) [87年)和murinized FIPV (mFIPV) [35)生成的小鼠病毒携带猫年代ectodomain和反之亦然。这些否则高度物种特异性重组病毒可以跨越物种障碍;fMHV了猫科动物细胞趋向性但完全失去了小鼠细胞趋向性而mFIPV的情况则正好相反。延长物种取向的非人类冠状病毒对人类肿瘤细胞,双特异性适配器蛋白质生成。蛋白质组成的双特异性scFv针对猫突起蛋白和表皮生长因子受体可以调解FIPV fMHV EGFR-expressing感染人类癌症细胞,与随后的合胞体形成典型的富有成效的冠状病毒感染(88年]。
后续研究将小鼠冠状病毒MHV人类肿瘤细胞是基于一个适配器蛋白质由pseudoreceptor, n端结构域组成的小鼠CEACAM1a(可溶性受体;soR),融合scFv针对表皮生长因子受体(89年)和表皮生长因子配体(90年]。同样,这样的适配器蛋白质可能调解EGFR-specific MHV进入人类癌症细胞。然而,在许多先前的例子相比,没有病毒的自然取向的消融被观察到。
4.3.2。多个圆形转录目标使用双特异性适配器
为了克服单轮的主要缺点固有的目标,大量的调查集中在病毒基因组的双特异性适配器的表达以允许重组病毒产生自己的定位设备和持续感染。这种方法的可行性迄今为止只演示了一些腺病毒、冠状病毒。
腺病毒
将腺病毒重定向到非本地的表面受体,有条件地复制腺病毒(只螃蟹)似乎是病毒的选择,由于他们在肿瘤细胞的选择性复制。第一个实验证明重定向的能力只螃蟹对肿瘤细胞进行使用dual-virus混合物组成的一只螃蟹和一个腺病毒分泌双特异性适配器组成之间的融合蛋白可溶性汽车和表皮生长因子受体配体(91年]。双重病毒感染导致溶瘤细胞的活动增加在体外和提高治疗效果在活的有机体内。
随后,只螃蟹被设计来表达双特异性适配器蛋白质。范Beusechem et al。92年)开发这样一个只螃蟹编码组成的双特异性蛋白anti-EGFR scFv 425和antifiber旋钮scFv s11。由此产生的病毒adΔ24 - 425 s11产生双特异性蛋白425 - s11癌细胞的复制中,产生子代病毒的传染性和EGFR-positive溶瘤细胞的属性,CAR-deficient肿瘤细胞。然而,除了通过表皮生长因子受体介导的感染,病毒保留其感染细胞的能力通过绑定到本地汽车和整合蛋白受体。废除本机取向,介绍了突变消除汽车和整合素结合93年),导致重组病毒与严格EGFR-dependent目标概要文件和复制EGFR-negative细胞减少。两种病毒显示类似的溶瘤细胞的效力细胞系和组织标本(93年]。当应用于intrajugular或肌内注射的小鼠模型,本机取向切除后的腺病毒似乎减少了汽车和integrin-binding网站(94年]。引人注目的是,然而,当表达的可溶性CAR-EGF针对一部分只螃蟹而不是从双重病毒系统,它的溶瘤细胞的潜在严重受损(95年),这表明生物活性蛋白的表达可以适得其反病毒复制。
克服双特异性蛋白质生物合成的区别翻译并通过ER-Golgi路线和分泌腺病毒与翻译在组装在细胞核,细胞质中,但一个优雅的策略是由标签的腺病毒与合成纤维和scFv每个亮氨酸zipper-like二聚作用域(96年]。标签和拉链的蛋白质肽序列保存的三聚能力腺病毒zipper-scFv纤维和表皮生长因子受体的识别的蛋白质,但是,最重要的是,它引发了针对受体靶细胞的感染。
几个研究表明,使用双特异性蛋白质的可行性将腺病毒对靶细胞体外或在活的有机体内在实验室动物模型,包括(71年,92年,97年- - - - - -102年]。虽然很有效,但是这些研究都是基于双组分策略,要求与双特异性蛋白质病毒粒子的混合管理。据我们所知,没有在活的有机体内研究未使用重组腺病毒表达双特异性适配器执行病毒基因组的建立是否优越的目标和杀细胞的能力。
冠状病毒
生成self-targeted冠状病毒,最初的编码序列组成的双特异性适配器蛋白质可溶性mCEACAM1a受体有关他被纳入MHV病毒基因组的重组目标,创建virus-designated MHVsoR-His [103年]。这些额外的表达盒的存在是容忍和由此产生的重组病毒确实表达了适配器蛋白质。接种的靶细胞表达人工His-receptor表面显示,重组病毒能够建立multiround, receptor-dependent感染。此外,广泛的信息融合和快速观察细胞杀死被感染的靶细胞,示威的可能性产生基因重定向的冠状病毒(103年]。
表达式磁带随后延长插入序列编码之间的EGF肽的可溶性受体和他(90年]。再次,从而生成的重组MHVsoR-EGF-His感染能引起multiround否则nonsusceptible, EGFR-expressing细胞培养在体外,后续有效的溶细胞的活动(90年]。更重要的是,重定向病毒证明溶瘤细胞的能力在活的有机体内在一个原位U87dEGFR异种移植小鼠模型。老鼠的存活率大大延长当带有动物比治疗后MHVsoR-EGF-His处理与控制病毒MHVsoR-His或PBS(图4(一))。在没有MHVsoR-EGF-His mice-recurrent治疗肿瘤负荷可以被探测到,说明这种病毒的强大的溶瘤细胞的能力在活的有机体内(90年)(图4 (b))。尽管溶瘤细胞的效果在活的有机体内重定向MHV的复制MHV非自然宿主的组织观察(图4 (c)),大概是因为MHV的自然取向不熔化。进一步的实验表明,双特异性蛋白质的组成是至关重要的成功的生成重组溶瘤细胞的冠状病毒。特别是,可行的冠状病毒重组表达双特异性scFv从病毒基因组的一个额外的表达盒不能获救(图5;Verheije Rottier,未公开的数据)。随后引入双特异性基因编码的琼融合scFv对表皮生长因子受体产生可行的病毒;然而,这样的病毒基因高度不稳定,不稳定的外源基因通常已经在一个通道(图5;Verheije Rottier,未公开的数据)。成功整合其他更大的外源基因在同一位置MHV基因组报道(包括例如基因编码荧光素酶(104年]),scFvs的不稳定性可能是由于特定的序列组成,而不是他们的大小。
总之,溶瘤细胞的冠状病毒表达的可溶性受体c端扩展与肽配体溶瘤细胞的治疗潜力巨大。通过扩大针对剧目通过交换肽配体,冠状病毒可能被重定向到不同的肿瘤抗原表位,提供的绑定和融合能力病毒蛋白质。小鼠冠状病毒显示伟大的物种特异性感染,消融的自然取向可能不需要,使MHV安全候选人溶瘤细胞的代理人用于其他哺乳动物,包括人类。
(一)
(b)
(c)
5。结论和观点
吸引人的溶瘤病毒治疗可能的想法,它的实现仍然是令人不安的遥远。本文着重揭示了病毒的重新定位目标领域用于治疗仍处于初期阶段。事实上,对于大多数的病毒研究,科学家仍在最基本的方面改变他们的细胞趋向性。健壮的平台重新定位目标已经没有了任何的病毒。从积极的一面来看,至少,重新定位目标的可行性在体外,证明越来越多的病毒在过去几年。显然最具吸引力的目标将产生溶瘤细胞的病毒基因组的重新定位目标信息。只有这样的病毒能够维持他们复制肿瘤组织,无论重新定位目标的原则,也就是说,是否通过病毒附件的修改蛋白质或表达一个适配器蛋白质。然而,(前)临床数据仅在efficacy-let转录靶向病毒等的安全在活的有机体内是非常有限的。但有一个例外(转录和转录靶向腺病毒(105年]),没有一个这样的转基因,取向修改溶瘤细胞的病毒已进入第一阶段的临床试验。这使得它几乎不可能比较病毒了。因此,许多障碍有待克服新的溶瘤细胞的病毒将到达诊所之前。下面的一些重要领域的未来的任务和挑战进行了总结。
基地的一个主要挑战溶瘤病毒治疗的想法是合适的可用性目标肿瘤细胞受体。理想情况下,这些受体独特或高度中也是为了提供足够的特异性感染。蛋白质组学领域的最新发展已经公认的各种蛋白质在肿瘤细胞与正常组织相比,更多的希望。然而,它仍然是有问题的真正独特的肿瘤表面蛋白是否存在。这强调了需要在其他方面增加特异性溶瘤细胞的病毒。这可以实现,例如,通过转录靶向结合病毒基因组的转录目标或衰减,同时增加肿瘤特异性复制。在转录靶向,病毒基因复制的关键是置于控制之下的肿瘤特异性启动因子尤为可行的DNA病毒或IRES的控制下元素的RNA病毒。衰减的病毒基因组可能通过删除病毒基因在肿瘤细胞消除功能可有可无,但不是在正常组织。结合转录和转译的可行性目标已被证明对DNA病毒,包括腺病毒,而对于RNA病毒的调查,而专注于减毒病毒的转录目标。
的自然取向治疗病毒是另一个方面,需要考虑安全。消融的原生取向可能需要对这些病毒自然感染人类,为了防止正常组织的感染,但也当病毒有偏爱绑定,例如,血液物质或展品肝取向,都是失去传染性病毒的一个主要原因在活的有机体内。非人为溶瘤病毒治疗的使用收益的兴趣,作为人类和这种病毒通常是不致病的,此外,没有既存抗体循环,可能会限制他们的功效。然而,当适应新的主机,这些病毒也可能构成威胁,综述了(106年]。
为了实现有效的根除所有肿瘤细胞,一个理想的溶瘤病毒的特点是持续的能力原因,multiround感染。这可以通过病毒基因重定向通过合并tumor-binding配体和那些拥有双特异性适配器并入到他们的病毒基因组的稳定性等重组病毒可能,然而,是关心的问题,特别是当目标蛋白质需要切除自然人类的取向。一般来说,DNA病毒被认为是比RNA病毒更稳定,此外,变异率相对较高。
不管病毒的起源,在(重复)病毒免疫诱导治疗对病毒抗原表达外源蛋白如双特异性适配器的病毒基因组可能会限制治疗的有效性。保护病毒抗体,病毒粒子聚合物可以用于外套(107年]。然而,这可能会妥协的绑定病毒对肿瘤细胞和技术只能在应用程序执行期间,而不是横向传播的病毒。其他方法来提高溶瘤病毒的肿瘤细胞,特别是当应用系统可能使用的载体细胞,有能力的肿瘤(108年]。
总之,转录靶向病毒可能提供急需的肿瘤特异性治疗,但是研究人员将不得不面对,除了技术挑战,在开发过程中安全性和有效性之间的微妙的平衡的新病毒临床使用。然而,尽管所有的问题和关切,终极目标的重要性赢得对抗癌症的认股权证的牺牲为其实现所需的所有能量和创造力。