遏制癌症复发的新型基因疗法

　　

生物通报道  70%的卵巢癌患者在化疗后会再度复发，最终不治而亡。利用基因治疗来传递一个可抑制雌性生殖器官发育的蛋白，或许可以改善这些患者的生存（延伸阅读：Cell：阻断致命癌症的免疫逃逸之路 ）。

在发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的一份研究报告中，麻省总医院(MGH)的一个研究小组描述了在小鼠模型中，通过单次注射携带改造版本Mullerian Inhibiting Substance (MIS)基因的常用病毒载体抑制化疗耐药卵巢肿瘤生长的过程。MIS是对性发育至关重要的一种蛋白。由于并非所有的测试肿瘤都对这种治疗敏感，研究人员还概述了一种非侵入性的方法在体外筛查对治疗产生反应的癌细胞。

论文的主要作者、麻省总医院小儿外科研究实验室David Pepin博士说：“由于当前还没有针对复发性化疗耐药卵巢癌的治疗方法，我们的研究结果具有重要意义。这也在概念上验证了可以利用AAV9载体来传送生物制品对卵巢癌进行基因治疗，这是第一次在这种类型的卵巢癌模型中测试这种方法。”

在胚胎发育过程中雄性胚胎组织会分泌MIS来阻止副中肾管（mullerian duct）成熟，生长为雌性生殖器官输卵管。多年来，论文的资深作者、麻省总医院小儿外科研究室主任Patricia Donahoe博士一直在研究MIS治疗卵巢癌和其他生殖肿瘤的潜力。

在以往的研究中，Donahoe研究小组证实通过靶向化疗中存活下来的癌症干细胞，MIS可在动物体内及人类细胞系中抑制卵巢癌生长；但以往的MIS生成方法不能产生足够量的高质量蛋白进行临床前测试。

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当前的研究采用了由Pepin开发的一种改造MIS基因来生成更高纯度和效力的蛋白质，连同病毒载体AAV9传送到卵巢癌复发的常见部位——腹膜腔中。他们一些从复发性卵巢癌患者体内蓄积的腹水中分离出肿瘤细胞，对改造MIS/AAV9载体进行了测试。初步试验结果证实，这些细胞表达MIS受体蛋白，携带着一些表明它们的身份是癌症干细胞的标记物，在体外MIS抑制了这些细胞的生长。通过单次注射MIS/AAV9载体到小鼠腹腔中，导致了整个腹腔多个组织和邻近肌肉中MIS表达升高。

研究人员在移植卵巢癌细胞的小鼠中测试了MIS/AAV9载体的效力，揭示出在肿瘤植入前3周用MIS/AAV9处理可显著抑制肿瘤生长。在一项与临床相关的实验中，研究人员将来自5位不同患者的癌细胞植入小鼠体内诱导出肿瘤，然后在这些小鼠中应用这一疗法，证实可显著抑制由其中3位患者的细胞生成的肿瘤生长。分析来自200多名患者的肿瘤样本，揭示88%表达一定水平的MIS受体，65%以中等或高水平表达这一蛋白。

Pepin说：“由于所有患者对MIS基因疗法所产生的反应不大一样，首先筛查每位患者的肿瘤确保他们将会产生反应极为重要。尽管我们还未鉴别出确定治疗反应的生物标记物，我们描述了一种方法可以快速培养分离自腹水的肿瘤细胞来评估药物敏感性。如果进一步的研究证实化疗耐药肿瘤对这种MIS基因治疗敏感，能够抑制肿瘤复发将大大延长患者的生存期。

Donahoe说：“由于所有的移植肿瘤细胞均来自以往所有疗法治疗无效的患者，因此60%的反应率对于单一用药来说已经相当显著。能够通过单次长效注射来给予MIS/AAV9载体，不仅使得在临床上使用这一有效而复杂的蛋白变得可行，且便于患者使用。我们的研究结果提供了概念证明，并预测出其可以转化为以往不可能的患者治疗方法。”

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

 

AAV9 delivering a modified human Mullerian inhibiting substance as a gene therapy in patient-derived xenografts of ovarian cancer

To improve ovarian cancer patient survival, effective treatments addressing chemoresistant recurrences are particularly needed. Mullerian inhibiting substance (MIS) has been shown to inhibit the growth of a stem-like population of ovarian cancer cells. We have recently engineered peptide modifications to human MIS [albumin leader Q425R MIS (LRMIS)] that increase production and potency in vitro and in vivo. To test this novel therapeutic peptide, serous malignant ascites from highly resistant recurrent ovarian cancer patients were isolated and amplified to create low-passage primary cell lines. Purified recombinant LRMIS protein successfully inhibited the growth of cancer spheroids in vitro in a panel of primary cell lines in four of six patients tested. Adeno-associated virus (AAV) -delivered gene therapy has undergone a clinical resurgence with a good safety profile and sustained gene expression. Therefore, AAV9 was used as a single i.p. injection to deliver LRMIS to test its efficacy in inhibiting growth of palpable tumors in patient-derived ovarian cancer xenografts from ascites (PDXa). AAV9-LRMIS monotherapy resulted in elevated and sustained blood concentrations of MIS, which significantly inhibited the growth of three of five lethal chemoresistant serous adenocarcinoma PDXa models without signs of measurable or overt toxicity. Finally, we tested the frequency of MIS type II receptor expression in a tissue microarray of serous ovarian tumors by immunohistochemistry and found that 88% of patients bear tumors that express the receptor. Taken together, these preclinical data suggest that AAV9-LRMIS provides a potentially well-tolerated and effective treatment strategy poised for testing in patients with chemoresistant serous ovarian cancer.