以“毒”攻“癌”——癌癥的病毒療法

一項新研究測試了一種抗癌病毒的行為,它完全適合腫瘤細(xì)胞且使健康細(xì)胞完好無損。

癌癥是一種慢性疾病,全世界每年有成百上千萬的人死于癌癥。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)的數(shù)據(jù),2018年有全球范圍內(nèi)總共會有大約1800萬人被確診患癌癥,有超過900萬人將死于癌癥。到2030年,每年的新增確診病例數(shù)將超過2300萬人。最常見的癌癥種類包括肺癌、乳腺癌和結(jié)直腸癌。

癌癥的病毒療法

世界各地的研究人員一直在不知疲倦地尋找新的癌癥治療方法。近年來,病毒療法引起了很多科學(xué)家的關(guān)注。

病毒學(xué)治療是一種利用生物技術(shù)將某些病毒轉(zhuǎn)化為抗疾病藥物的治療方法。它包括能感染和摧毀癌細(xì)胞的溶瘤病毒。

溶瘤病毒因具有獨特特性,使其與其他的癌癥療法不同。病毒治療的優(yōu)勢包括沒有與其他療法的交叉耐藥性,以及利用多種機(jī)制摧毀腫瘤的能力。

為了找到一種有選擇地殺死癌細(xì)胞的新方法,科學(xué)家們一直把注意力集中在溶瘤病毒上。

塞內(nèi)卡谷病毒

塞內(nèi)卡谷病毒(SVV)是一種溶瘤病毒,它很可能成為下一個突破性的癌癥治療方法。日本沖繩科學(xué)技術(shù)研究所(OIST)與新西蘭奧塔哥大學(xué)的研究人員在發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊(PNAS)》上的一項研究中描述了這種病毒的行為。該研究解釋了SVV如何在不影響健康細(xì)胞的情況下與腫瘤相互作用。

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為了檢測該病毒的行為,科學(xué)家們使用低溫電子顯微鏡捕獲了成千上萬個粒子圖像,并以高分辨率觀察它們的結(jié)構(gòu)。了解這些粒子的結(jié)構(gòu)是創(chuàng)造一種有效的抗癌病毒的關(guān)鍵,科學(xué)家們可以利用這些病毒來開發(fā)新的藥物和療法。

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圖片來源:《PNAS》

SVV很不尋常,因為它針對腫瘤細(xì)胞中的特異性受體,即炭疽毒素受體1 (ANTXR1)。它只存在于腫瘤中,而該受體的近親ANTXR2只存在于健康組織中。

SVV能與腫瘤中的ANTXR1結(jié)合,卻不能與健康細(xì)胞中的ANTXR2結(jié)合。這種病毒的行為使它適用于治療多種癌癥,因為超過60%人類癌癥的腫瘤細(xì)胞中都存在ANTXR1受體。

研究通訊作者之一、OIST分子冷凍電子顯微鏡部門的負(fù)責(zé)人Matthias Wolf教授說:“這兩種受體之間的差異是微妙的,但是盡管如此,這些微妙的差異使得其中一種能夠緊密地與病毒結(jié)合,而另一種則不能。這些組合必須像鑰匙和鎖一樣緊密配合。這是一種高度進(jìn)化的系統(tǒng),所有東西都完美匹配?!?/span>

一種逃避免疫系統(tǒng)的病毒

研究人員已將SVV用于兒科實體瘤和小細(xì)胞肺癌的早期臨床試驗。該病毒針對這兩種疾病都表現(xiàn)出了抗癌特性。然而,免疫系統(tǒng)會被編程以對抗這些病毒,并在三周內(nèi)消滅感知到的威脅。

研究人員認(rèn)為,分析SVV的結(jié)構(gòu)能夠幫助他們找到逃避免疫系統(tǒng)的方法,使得該病毒能夠復(fù)制并殺滅癌細(xì)胞。

研究共同通訊作者、奧塔哥大學(xué)電子顯微鏡中心的學(xué)術(shù)主任Mihnea Bostina教授說:“了解該病毒的哪些部分對于與受體結(jié)合是必要的,哪些不是必要的。我們可以嘗試改變這些非必要的部分以使病毒能夠逃避免疫系統(tǒng)的攻擊,同時不影響與受體結(jié)合必要的部分?!?/span>

盡管科學(xué)家們?nèi)匀辉趯ふ姨颖苊庖呦到y(tǒng)的有效方法,但Wolf教授的團(tuán)隊認(rèn)為,可以通過修改SVV的方式使它能夠識別不同的受體。這將使病毒成為用于對抗不同類型癌癥的極好武器。

奧塔哥大學(xué)的研究生Nadishka Jayawardena是該研究的第一作者,他相信這項研究終有一天會產(chǎn)生有效和強(qiáng)有力的癌癥治療方法。