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肿瘤是严重危害人类的疾病,肿瘤的发生与防治是现代医学研究的重点和热点。传统的治疗方法主要采用手术切除、化学治疗、放射治疗等。由于这些抗癌手段缺乏靶向性,而在抗癌治疗过程中几乎同等地杀死人体正常细胞、破坏人体正常组织和器官,以至临床抗癌治疗常常归于失败。真正意义上的靶向抗癌治疗,即只杀癌细胞而不杀正常细胞的靶向性抗癌治疗技术、手段和药物一直都是有志征服癌症的科学工作者和医疗工作者追求和为之奋斗的目标,也是广大癌症患者及其家属的祈求。所谓溶癌病毒(Oncolytic Virus)就是指能有效地专性杀死某些种类的恶性肿瘤细胞,又不损伤人体正常细胞的病毒。溶癌病毒研究是近年抗癌研究和病毒生物技术研究的新思维,这种科学思维是现代病毒分子生物学、分子肿瘤学、分子生物学及分子遗传学等领域理论研究成果和研究技术进步的结晶。科学家们正在采用生物工程技术改造病毒基因组结构的方法发展靶向性溶癌病毒,同时也在寻找对人体无致病性的天然病毒(包括异源病毒和人源病毒)以发展靶向性溶癌病毒。蓝舌病毒(Bluetongue Virus, BTV)为呼肠孤病毒科环状病毒属成员,能引起绵羊和某些野生反刍动物的蓝舌病。人类早已结论,蓝舌病毒不感染人体正常细胞。近年,我们还发现,其dsRNA基因组能诱导干扰素的产生,从而进一步确立了蓝舌病毒潜在的利用价值和应用前景。本研究内容包括:(1)不同血清型蓝舌病毒体外选择性杀死人肝癌细胞的研究;(2)蓝舌病毒16型(BTV-16)的急性毒性实验;(3)借助同源小鼠肝癌H22荷瘤模型探讨BTV-16对恶性肿瘤的治疗作用;(4)借助裸鼠荷人肝癌Hep-3B异源移植动物模型探讨BTV-16体内靶向抗癌作用;(5)借助BTV-16感染并选择性杀死人肝癌Hep-3B细胞、人宫颈癌Siha细胞和小鼠乳腺癌MA782细胞的细胞模型系统初步探讨BTV致癌细胞死亡的模式及其机理。研究工作首先探究了蓝舌病毒4型、9型、16型和21型对人肝癌Hep-3B细胞的作用,结果显示这4个血清型蓝舌病毒均能引起人肝癌Hep-3B的病变,并导致癌细胞凋亡的发生,从而进一步证实了BTV体外选择性杀死癌细胞的作用;亦为潜在的蓝舌病毒抗癌临床应用时,在需要反复应用BTV治疗的情况下,为规避因单一血清型BTV应用所产生的免疫反应和抗性而提供不同血清型蓝舌病毒交替使用创造了物质条件。继而利用昆明小鼠检测蓝舌病毒16型对机体的急性毒性实验,结果证明蓝舌病毒在小鼠体内安全性好。同时用ELISA方法检测了小鼠体内抗蓝舌病毒16型抗体,获得了受试动物体内抗BTV-16抗体随时间变化的规律,为尔后临床蓝舌病毒注射应用提供实验室理论依据。确证蓝舌病毒16型在小鼠体内安全后,进一步利用小鼠肝癌H22细胞成功构建了免疫完善的BALB/C小鼠荷同源异体肝癌H22动物模型,借此模型系统在体内探讨了蓝舌病毒16型在免疫完善的小鼠体内抗癌的靶向性和安全性,证实了蓝舌病毒在免疫完善的小鼠体内能有效地抑制肝癌H22的生长,显示了其体内抗癌的靶向性、有效性和安全性。在上述体外和体内研究的基础上,进一步较系统地在试验动物体内探讨了该株病毒体内靶向抗人癌研究。试验首先成功建立了裸鼠荷人肝癌Hep-3B异源移植动物模型;借助该模型系统,以临床上首选的抗肝癌药物阿霉素(ADM)作对照,借助临床观察、病理解剖、组织病理学、超微结构学、血液常规、生物化学指标测定等技术系统地观察了BTV-16抗癌的临床效果和安全性,在一个新的水平上评估该病毒靶向性溶癌的潜能。实验结果显示:未用BTV-16处理的荷人肝癌Hep-3B的对照组裸鼠生活状态极差,肿瘤持续增长;阳性药物阿霉素对照组临床肿瘤治疗能抑制肿瘤生长,但实验动物出现明显的毒副反应;BTV-16抗人肝癌Hep-3B有效率达100%,且动物生活状态良好,无死亡;各不同浓度BTV-16治疗组裸鼠血液学指标和生化指标无显著性差异。这就进一步揭示了BTV-16抗人癌的有效性、安全性和靶向性。为了探讨蓝舌病毒16型致人肝癌Hep-3B细胞、人宫颈癌Siha细胞和小鼠乳腺癌MA782细胞的死亡模式,我们借助不同肿瘤细胞体外培养系统,结合流式细胞仪检测结果分析和电镜观察结果分析的应用开展了研究。结果发现:(1)BTV-16靶向感染这些癌细胞并在其中有限增殖是其实现靶向抗癌的重要分子事件;(2)BTV-16有效感染这些肿瘤细胞并诱导它们进入凋亡而实现靶向抗肿瘤;(3)内质网应激途径可能是BTV-16诱导这些肿瘤细胞凋亡的重要信号通路之一;(4)BTV-16靶向感染某些种类癌细胞并在其中有限增殖为其根治这些癌瘤奠定了物质基础。我们强烈地感到,蓝舌病毒具有靶向抗癌临床应用潜能,因为它不需要基因改造和减毒,并且不携带对人体有害的物质;它能在很多人肿瘤细胞中快速生长并在其间轻易传播;而且在人体内不存在抗蓝舌病毒的中和抗体,因而在最初的单独注射或联合其它抗癌药物注射时不会被免疫抑制。显然,本研究为潜在的临床提供了有价值的依据和有力的支持,蓝舌病毒有望成为新一代的溶癌病毒领跑者。