[发明专利]包含糖原合酶激酶-3(GSK3)编码区的重组的具有复制能力的病毒和杀伤异常细胞的方法

说明书

本发明一方面涉及能够在宿主细胞中复制并裂解宿主细胞的重组的具有复制能力的腺病毒，其在所述腺病毒的基因组中包含与表达控制序列可操作地连接的糖原合酶激酶‑3(GSK3)蛋白的编码序列。本发明尤其还涉及用与表达控制序列可操作地连接的糖原合酶激酶‑3(GSK3)蛋白的编码序列，优选在腺病毒的情况下治疗癌症的手段和方法。这项工作部分地由欧盟地平线2020研究与创新计划(European Union Horizon 2020research and innovation programme)，玛丽·居里(Marie‑Sklodowska‑Curie)基金号643130资助。

糖原合酶激酶-3(GSK3)是一种多功能酶，其参与多种细胞过程，例如细胞增殖、凋亡、神经功能、新陈代谢、胚胎发育和胰岛素信号传导(1，2)。存在这种蛋白质的两种已知的同种型；GSK3-α和GSK3-β。酶通过在不同残基中的磷酸化而经历活化或失活。这两种同种型具有相似的结构，但细胞功能不同，并且由不同的基因编码(3)。

蛋白质活化和失活的一种方式是通过酪氨酸(Y)和丝氨酸(S)残基的翻译后磷酸化发生的。GSK3-α和GSK3-β被认为在非刺激的静止细胞中是有活性的。两种同种型也能够自动磷酸化GSK3-α中的Y279残基和GSK3-β中的Y216。已知在这些位置的磷酸化增加了蛋白质的催化活性。GSK3-α的S21和GSK3-β的S9的磷酸化可以灭活相应的蛋白质；这些磷酸化的残基阻断底物结合位点，从而可以抑制GSK3功能(4,5)。

GSK3的失调与不同的疾病有关。值得注意的是神经退行性病症、糖尿病和癌症中的一些(1,2)。其过表达及其在肿瘤促进或阻抑中的意义已有报道；但可能依赖于细胞类型和磷酸化状态(6-8)。

已经在几种类型的肿瘤中描述了GSK3的过表达，其中它可以充当促进存活、细胞生长和血管生成的肿瘤促进剂(9,10)。GSK3被认为是多形性胶质母细胞瘤、胰腺癌、结肠直肠癌、肾癌、白血病和卵巢癌中的癌症促进剂(5)。

在许多癌症类型中已经报道了GSK3-β的失活。GSK3-β被认为是皮肤癌、乳腺癌、口腔癌和肺癌中的肿瘤抑制剂(5,11-13)。

产生具有组成型活性的GSK3-β的一种方式是将在第9位的丝氨酸取代为丙氨酸(S9A-GSK3-β)，这防止在该位置形成可以使蛋白质失活的磷酸化丝氨酸。几个组已经设计了抑制GSK3-β在已知GSK3是原致癌的(pro-tumorigenic)那些癌症中的活性的小分子(14-16)。

近年来，具有复制能力的腺病毒作为癌症治疗中的溶瘤剂吸引了新的兴趣。当前的方法使用腺病毒基因组中的修饰，与正常细胞相比，其促进肿瘤细胞中优先的病毒复制。在这方面，腺病毒突变体“ONYX-015”和Delta 24腺病毒可以充当原型。ONYX-015病毒在编码E1B 55kDa蛋白质的区域中具有缺失。结果，病毒不能下调有效病毒复制所必需的p53活性。Delta 24病毒在病毒E1A基因中携带缺失，所述缺失涵盖负责结合RB蛋白的区域。RB的结合对于含RB的细胞中的有效复制是必需的。

本发明是第一个其中GSK3用于促进腺病毒的复制和/或其溶瘤特性。这在本发明中用于例如促进感染的肿瘤细胞的杀伤和癌症的治疗。

发明概述

本发明提供了重组的具有复制能力的腺病毒，其在所述腺病毒的基因组中包含与表达控制序列可操作地连接的糖原合酶激酶-3(GSK3)蛋白的编码序列。

还提供了治疗个体中的癌症的方法，其包括向有需要的个体施用本发明的腺病毒。

进一步提供了本发明的腺病毒，其用于治疗患有癌症的个体。

进一步提供了杀伤癌细胞的方法，其包括向包含所述癌细胞的肿瘤提供本发明的腺病毒。