[发明专利]具有E3-19K蛋白的内质网滞留结构域内突变的腺病毒及其在癌症治疗中的应用

说明书

技术领域

本发明的领域总体上涉及癌症治疗，更具体地涉及包含在内质 网滞留结构域(retention domain)内突变的E3-19K基因的腺病毒 以及这些腺病毒在治疗癌症中的应用。

背景技术

当前癌症治疗主要基于化学疗法、放射疗法以及外科手术。尽 管在早期阶段进行治疗时成功率较高，但大部分晚期疾病状况是不 可治愈的，这是因为肿瘤不能通过外科手术被切除，或者能够给予 的放射和化学治疗的剂量由于对正常细胞的毒性而受到限制。为了 缓解这个问题，寻求更高选择性和效力的生物技术方案已经得到开 发。其中，基因治疗和病毒治疗应用针对癌症具有治疗目的的病毒。 在基因治疗中，对病毒进行改造来避免其复制以及来用作治疗性基 因材料的媒介物(vehicle)或载体。相反，病毒治疗采用在肿瘤细 胞中选择性复制和增殖的病毒。在病毒治疗中，肿瘤细胞由于细胞 内的病毒复制所引发的细胞病变效应而非治疗性基因的作用导致 细胞死亡。肿瘤细胞内的优先复制(preferential replication)称为肿 瘤细胞溶解作用(溶瘤细胞作用，oncolysis)。肿瘤内选择性复制的 病毒称为溶瘤细胞病毒。

癌症的病毒治疗早于基因治疗。关于采用病毒进行癌症治疗的 首次报道追溯到上个世纪初。在1912年，De Pace发现在宫颈癌中 接种狂犬病毒后肿瘤细胞衰退(De Pace N.Sulla scomparsa di un enorme cranco vegetante del collo dell′utero senza cura chirurgica. Ginecologia 1912；9：82-89.)。此后，许多类型的病毒被注射到肿瘤内 以对其进行治疗。存在着多种呈现天然的亲癌性(或癌趋向性， oncotropism)的病毒，例如自主性细小病毒、水泡性口膜炎病毒和 呼肠病毒。其他病毒可以进行遗传操作(或基因操作)以实现在肿 瘤中的选择性复制。例如，单纯疱疹病毒(HSV)通过缺失核糖核 苷酸还原酶基因而被赋予亲瘤性，这种酶活性对于在细胞中，例如 肿瘤细胞中进行活性增殖不是必需的。然而，腺病毒，由于其较低 的致病性和感染肿瘤细胞的高功效，已成为癌症的病毒治疗和基因 治疗中最普遍采用的病毒。

已鉴定51种腺病毒血清型并分成六个不同组，A至F。

5型人腺病毒(Ad5)，属于C组，由二十面体蛋白质衣壳组成， 其包含36kb(36,000碱基)的线性DNA。在成年人中，Ad5感染 通常是无症状的，但在儿童中却引发感冒和结膜炎。概括地说，Ad5 感染上皮细胞，自然感染情况下为支气管上皮细胞。其通过纤维(一 种病毒蛋白，像触角一样从衣壳的十二个顶点延伸)与细胞间粘附 有关的细胞蛋白(称为柯萨奇-腺病毒受体(CAR))间的相互作用 而进入细胞。当病毒DNA到达核时，早期基因(E1至E4)转录开 始。待表达的第一基因是来自早期1A区域(E1A)的那些基因。 E1A结合于细胞蛋白pRb(视网膜母细胞瘤蛋白)以释放转录因子 E2F来激活其他病毒基因如E2、E3、和E4的转录，并且激活活化 细胞周期的细胞基因的转录。另一方面，E1B结合于转录因子p53 以激活细胞周期并抑制被感染细胞的凋亡。E2编码用于病毒复制的 蛋白质。E3编码抑制抗病毒免疫反应的蛋白质。E4编码传输病毒 ARN的蛋白质。早期基因的表达导致基因组的复制，并且一旦被复 制，导致主要晚期启动子的激活。该启动子驱使mRNA的表达， mRNA通过差异剪接处理得到编码形成衣壳的结构蛋白质的全部 RNA。