豆科植物的传染性植物病毒能抗癌症?激活肿瘤内免疫系统抑制癌症转移!

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近年来癌症疗法的研发进展神速,其中又以免疫疗法基因编辑技术为主要趋势,提供让饱受病情折磨的癌症患者能在有限的时间内得到最新、最优良的治疗选择。近日美国加州大学圣地亚哥分校与达特茅斯医学院(Geisel School of Medicine at Dartmouth)的研究团队发现,平常寄生于豆科植物上的豇豆花叶病毒(Cowpea Mosaic Virus)竟有治疗癌症的潜力,不但能透过激活肿瘤内免疫系统,还可抑制癌症转移、预防癌症复发。这项历经七年的研究成果于日前发表于 Molecular Pharmaceutics 期刊中。 

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在各植物病毒抗癌疗法中,豇豆花叶病毒脱颖而出?

豇豆花叶病毒虽在豆科植物间具有传染性,但不会在哺乳动物间相互感染,可直接将其注射至肿瘤内,形成免疫细胞的诱饵,促进身体免疫细胞会将病毒的奈米分子视为外来物质,以启动免疫攻击机制,进而激活免疫系统。

为测试其疗效,研究团队分别将豇豆花叶病毒与其他植物病毒制作为奈米分子的免疫疗法,并将其分三剂、间隔七天注射至小鼠肿瘤中。实验结果发现,接受豇豆花叶病毒奈米分子治疗的小鼠存活率最高,最快于第二次给药后的第四天就可见肿瘤停止生长,显示其激活抗癌免疫反应的效果在各植物病毒间表现最优良,然而使之疗效如此突出的背后机制仍有待更多研究厘清。

目前仅初步发现,植物病毒都具有一蛋白质外壳,可激活免疫细胞上的类铎受体(toll-like receptors,TLR)。而豇豆花叶病毒独特之处在于,其可透过自身 RNA 激活额外的类铎受体,进而触发细胞因子(cytokines)的分泌,有助于增强免疫系统抗癌的能力。除此之外,豇豆花叶病毒所激发的细胞因子有别于其他植物病毒,可长时间保持在高浓度而不消退,加强发炎反应。

尽管疗效表现优秀,但背后机制有待深入探讨

研究团队主持人之一 Nicole Steinmetz 教授特别指出,此疗法的优势在于不仅可以治疗肿瘤,还可产生全身性免疫反应,预防任何潜在转移性癌细胞或复发情形。目前研究团队已针对黑色素瘤、卵巢癌、乳腺癌、结肠癌和神经胶质瘤等小鼠癌症模型与犬类模型使用植物病毒做治疗,并可见良好的治疗效果。

不过有优越疗效还是不足够的,Steinmetz 教授表示植物病毒疗法机制还需更多深入研究,例如病毒奈米分子在细胞中如何运作?与 RNA 和蛋白质有什么潜在的交互作用?为何众植物病毒中仅有豇豆花叶病毒能透过 RNA 激活类铎受体?在这些问题都获得解答时,才能确保豇豆花叶病毒在后续临床治疗上有更进一步的安全性。

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参考资料:
1. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.molpharmaceut.2c00058
2. https://www.universityofcalifornia.edu/news/researchers-shed-light-why-certain-plant-virus-so-powerful-fighting-cancer

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