CN106413726B - 痘病毒溶瘤载体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包括缺陷性F4L和/或I4L基因的痘病毒、包括该痘病毒的组合物以及这类组合物和痘病毒用于治疗目的、更具体地用于治疗癌症的方法和用途。

Description

痘病毒溶瘤载体
相关申请的交叉参考
本申请是2010年5月18日提交的美国专利申请系列第12/743,402号 的部分继续申请,上述申请是2008年11月17日提交的 PCT/EP2008/009720的美国国家阶段,其指定美国并以英语于2009年5 月28日公开为WO 2009/065546 A1,并根据35U.S.C.§119要求2007年 11月19日提交的EP 07301557.0的优先权;在此出于所有目的将各内容均 明确整体并入作为参考,每个均转让给其受让人。
发明领域
溶瘤病毒是一类新的用于治疗癌症的治疗剂,其具有依赖于肿瘤的自 我永存的独特特性(HERMISTON.A demand for next-generation oncolyticadenoviruses.Current opinion in molecular therapeutics.2006,第 8卷,no.4,第322-30页)。溶瘤病毒能够选择性地在恶性肿瘤细胞中复制, 因此能够提供潜在地远高于常规癌症治疗的效力和特异性水平(FISHER. Striking out at disseminatedmetastases:the systemic delivery of oncolytic viruses.Current opinion inmolecular therapeutics.2006,第8卷,no.4,第 301-13页)。使用这些病毒的益处在于,当它们复制时,它们会溶解其宿 主细胞。癌细胞是许多病毒的理想的宿主,因为它们具有失活的抗病毒干 扰素路径,或者具有能够使病毒复制不受阻碍地进行的突变的肿瘤抑制基因(CHERNAJOVSKY,等人.Fighting cancer with oncolytic viruses. British medicaljournal.2006,第332卷,no.7534,第170-2页)。
一些病毒天然地能够选择性在肿瘤细胞中复制,但溶瘤病毒也可以通 过修饰天然存在的病毒获得。出于该目的,目前用于修饰病毒的主要策略 包括:必要病毒基因中的功能性缺失;用于控制这些病毒基因表达的肿瘤 或组织特异性启动子:和趋性修饰以将腺病毒再导向至癌细胞表面。在不 久的将来,溶瘤腺病毒需要加以优化,以充分实现其作为关键抗癌工具的 潜力,并因此,改善恶性神经胶质瘤患者的预后(JIANG等人Oncolyticadenoviruses as antiglioma agents.Expert review of anticancer therapy. 2006,第6卷,no.5,第697-708页)。
例如,选择性修饰成在具有p53突变的细胞中复制并将其杀死的腺病 毒ONYX-015正在由Onyx Pharmaceuticals开发用于多种实体瘤包括头 颈、胃肠道和胰腺肿瘤的潜在治疗。其是在E1B基因座处具有功能丧失突 变的重组腺病毒,其产物是与p53肿瘤抑制蛋白结合并使其失活的55kDa 蛋白质。因此,认为ONYX-015腺病毒使得正常细胞不感染。p53肿瘤抑 制基因的突变是癌症中遗传异常最常见的类型,在半数以上所有主要癌症 类型中发生。因此,这些细胞对病毒易感,所述病毒将会很容易复制并导 致细胞死亡。ONYX-015正在进行治疗复发头颈癌的III期试验,结肠直 肠、卵巢、胰腺和口腔肿瘤的II期试验,以及消化系疾病、食道和肝肿瘤 的I期试验(COHEN,等人.ONYX-015.OnyxPharmaceuticals.Current opinion in investigational drugs.2001,第2卷,no.12,第1770-5页)。
天然溶瘤病毒是具有选择性感染肿瘤细胞并将其杀死的先天能力的有 复制能力的病毒。尽管五十年前用于用活病毒治疗癌症的最初尝试,对天 然溶瘤病毒的关注落后于对于改造的腺病毒和疱疹病毒用作癌症治疗剂的 支持。但是,近年来,重新兴起对于这些天然存在的活性剂的高效力和选 择性的关注(ROBERTS等人Naturally oncolyticviruses.Current opinion in molecular therapeutics.2006,第8卷,no.4,第314-21页)。
在天然溶瘤病毒当中,牛痘病毒(痘病毒)具有许多用于溶瘤病毒疗 法的理想病毒骨架所必需的关键特性。这些包括生命周期短,细胞-细胞传 播迅速,溶解能力强,克隆能力大,以及分子生物学明确。此外,尽管能 够在人细胞中复制,它们并不视作是天然的健康问题,尤其是明确表征在 消灭天花运动中已经传递至数百万个体。使用疫苗株或遗传修饰疫苗株的 早期临床结果已经证实了抗肿瘤效果(THORNE等人Vaccinia virus andoncolytic virotherapy of cancer.Current opinion in molecular therapeutics.2005,第7卷,no.4,第359-65页)。
相反,痘病毒粘液瘤病毒是新的溶瘤候选物,其没有直接用于人的历 史,因为其具有明显和绝对的对兔类动物(兔子)的宿主物种趋性。最近 发现粘液瘤病毒也能够选择性地感染并杀死人肿瘤细胞——与大多数人癌 症中发现的细胞内信号传导路径调节异常有关的独特趋性。该综述概述了 粘液瘤病毒对于人癌细胞的趋性的现有知识,以及显示其在癌症动物模型 中能够感染并清除肿瘤的临床前数据(STANFORD等人Myxoma virus andoncolytic virotherapy:a new biologic weapon in the war against cancer.Expertopinion on biological therapy.2007,第7卷,no.9,第1415-25 页)。
技术问题
注射实现抗肿瘤效果所需的高剂量痘病毒引起毒性问题。大多数不良 事件较小,通常与牛痘病毒有关的不良反应是自限性的,包括发热、头痛、 疲劳、肌痛、发冷、局部皮肤反应、非特异性皮疹、多形性红斑、淋巴结 病和种痘部位疼痛。其他反应可能需要额外的治疗(例如,一线治疗VIG 和二线治疗西多福韦(cidofovir))。可能需要进一步评价或治疗的不良 反应包括偶然接种、全身性牛痘(GV)、痘性湿疹(EV)、进行性牛痘 (PV)、种痘后中枢神经系统疾病和胎儿牛痘(CONO等人Smallpox vaccination and adversereactions.Guidance for clinicians.MMWR. Recommendations and reports:Morbidityand mortality weekly report. Recommendations and reports/Centers for DiseaseControl.2003,第52卷, no.RR-4,第1-28页)。
因此,对于溶瘤活性与其天然对应物同样好的更加安全的痘病毒存在 需求。
背景技术
US 5364773(VIROGENETICS CORPORATION(TROY,NY)) 15/11/1994描述了一种修饰的重组痘病毒,更具体地,一种具有失活的非 必需病毒编码的编码的遗传功能的牛痘病毒,使得重组痘病毒的毒力减弱, 安全性提高。具体地,通过删除编码毒力因子的可读框,或者通过编码毒 力因子的可读框的插入性失活,使遗传功能失活。更具体地,该专利描述了其中J2R、B13R+B14R、A26L、A56R、C7L-K1L和I4L可读框已经 失活的牛痘病毒。该病毒(NYVAC)可以改造成为用于外源核酸的载体, 并且用作用于在宿主动物中诱导免疫反应的疫苗。但是,NYVAC在大多 数哺乳动物细胞中不能有效复制,并且不能用作溶瘤病毒(XIANGZHI等 人Vaccinia virus K1L protein supports viral replication in humanand rabbit cells through a cell-type-specific set of its ankyrin repeatresidues that are distinct from its binding site for ACAP2.Journal ofvirology.2006, 第353卷,no.1,第220-233页)。
WO 2004/014314(KIRN DAVID(US))描述了一种在其病毒基因 组中包括一个或多个突变的变更的牛痘病毒。所描述的突变属于一种或多 种以下多肽分类:1)干扰素调节多肽;2)互补控制多肽;3)TNF或趋 化因子调节多肽;4)丝氨酸蛋白酶抑制剂;5)IL-lp调节多肽;6)非感 染性EEV形式多肽;和7)作用于抑制感染性病毒从细胞释放的病毒多肽 (抗感染病毒形式的多肽)。此外,还公开了牛痘病毒A41L或C11R中 的突变。
本申请更具体地说明了牛痘基因组区,例如A34R、A41L、A53R、 B5R、B7R、B8R、B13R、B15R、B18R、B22R、B28R、B29R、CUR、 E3L、K2L、N1L、vC12L和vCKBP。本发明的方法涉及使用在此讨论的 任意痘病毒。发明人还公开了通过给予癌细胞或患者有效量的该变更的牛 痘病毒治疗癌症的方法。
发明内容
发明人出人意料地发现,包括缺陷性I4L和/或F4L基因的痘病毒具 有提高的安全性谱,但保持着相等的溶瘤活性(与其天然对应物相比较)。
本发明涉及包括缺陷性I4L和/或F4L基因的痘病毒,其条件是所述 痘病毒不是NYVAC。
如申请文件通篇所用,除非上下文明显另外指出,术语“a”和“an” 以其表示“至少一种”、“至少第一”、“一种或多种”或“多个”所引 组分或步骤的含义使用。例如,术语“细胞”包括多个细胞,包括其混合 物。
术语“和/或”在本文任意处使用时均包括以下含义:“和”、“或” 和“所述术语相连的元素的所有或任意其他组合”。
如本文所用,术语“大约”或“约”是指在指定值或范围的20%以内, 优选10%以内,更优选5%以内。
如本文所用,术语“包括”和“包括有”是指产品、组成和方法包括 所引的组分或步骤,但不排除其他。当定义产品、组成和方法时,“基本 上由……组成”应当指排除其他具有任何重要意义的组分或步骤。因此, 基本上由所描述组分组成的组合物不排除痕量污染物和可药用的载体。 “由……组成”应当指排除其他组分或步骤的痕量元素。
如本文所用,术语“包括缺陷性基因的痘病毒”是指在缺陷性基因的 一个或多个核苷酸中包括删除、置换或加入或者这些可能性的任意组合的 痘病毒,其中所述的修饰导致痘病毒不能产生具有未修饰基因所产生蛋白 质的活性的蛋白质。在本发明的优选实施方式中,包括缺陷性基因的痘病 毒是指其中全部基因序列被删除的痘病毒。突变可以使用重组技术以若干 种本领域技术人员已知的方式进行。修饰痘病毒基因组的方法在本领域是 可获得的。例如,以下文献中公开的方法可以用于产生本发明的痘病毒: MCCART等人Systemic cancer therapy with a tumor selective vaccinia virus mutant lackingthymidine kinase and vaccinia growth factor genes.. Cancer res..2001,no.61,第8751-57页;KIM等人Systemic armed oncolytic ans immunologic therapy for cancerwith JX-594,a targeted poxvirus expressing GM-CSF.Molecular Therapeutic.2006,no.14,第 361-70页;WO 2004/014314(KIRN DAVID(US))19/02/2004和US 5364773(VIROGENETICS CORPORATION(TROY,NY))15/11/1994。本申 请实施例中公开的方法具体地有关产生根据本发明的痘病毒。多种痘病毒 基因组的序列是本领域可获得的,例如,牛痘病毒(vaccinia virus)、牛 痘病毒(cowpox virus)、金丝雀痘病毒、鼠痘病毒、粘液瘤病毒基因组 可获自Genbank(编号分别为NC_006998、NC_003663、NC_005309、 NC_004105、NC_001132)。
如本文所用,术语“痘病毒”是指属于痘病毒科家族的病毒。根据优 选的实施方式,根据本发明的痘病毒属于脊椎动物痘病毒 (Chordopoxvirinae)亚科,更优选地,属于正痘病毒(Orthopoxvirus) 属,再更优选地,属于牛痘病毒物种。
例如,可以使用牛痘病毒Dairen I、IHD-J、L-IPV、LC16M8、LC16MO、 Lister、LIVP、Tashkent、WR 65-16、Wyeth、安卡拉(Ankara)、哥本 哈根(Copenhagen)、天坛(Tian Tan)和WR株。根据特别优选的实施 方式,根据本发明的痘病毒是牛痘病毒哥本哈根株。
痘病毒牛痘含有大的双链DNA基因组(187千碱基对),是唯一在感 染的细胞的细胞质中复制的已知DNA病毒家族的成员。由于感染的细胞 必须将大量DNA前体递送至细胞质复制位点,病毒编码并表达许多DNA 代谢和合成所需的酶活性,包括核糖核苷酸还原酶和脱氧尿苷5’-三磷酸核 苷酸水解酶(dUTPase)。
核糖核苷酸还原酶(EC 1.17.4.1)催化核糖核苷酸还原成脱氧核糖核 苷酸——代表DNA生物合成中第一提交步骤的反应。病毒酶在亚基结构 上与哺乳动物酶相似,由两个称作R1和R2的异源性亚基组成。编码病毒 核糖核酸还原酶亚基的基因已得以测序,并定位于牛痘基因组上的位置, 被35千碱基隔开(SLABAUGH等人.Journal of virology.1988,第62卷, 519-27页;TENGELSEN等人.Virology.1988,no.164,第121-31页; SCHMITT等人.Journal of virology.1988,no.62,第1889-97页)。牛痘病 毒大的亚基的单体(称作R1,由I4L基因编码)是86-kDa的多肽,含有 核苷酸底物变构效应器结合位点(SLABAUGH等人.Journal of virology. 1984,no.52,第507-14页;SLABAUGH等人.Journal ofvirology.1984, no.52,第501-6页)。小的亚基(称作R2,由F4L基因编码)是包括两 个37-kDa多肽的同二聚体;每个多肽含有催化要求的基于铁稳定化蛋白 质的自由基(HOWELL等人.Journal of Biological Chemistry.1992,no.267, 第1705-11页)。I4L和F4L基因的序列及其在多种痘病毒基因组中的位 置可获自公开数据库,例如,经由登陆号DQ437594、DQ437593、 DQ377804、AH015635、AY313847、AY313848、NC_003391、NC_003389、 NC_003310、M35027、AY243312、DQ011157、DQ011156、DQ011155、 DQ011154、DQ011153、Y16780、X71982、AF438165、U60315、AF410153、 AF380138、U86916、L22579、NC_006998、DQ121394和NC_008291。
除非另外指出,本文使用的基因命名是哥本哈根牛痘株,并也用于其 他痘病毒科的同源基因。但是,基因命名可以根据痘株而不同。供参考, 哥本哈根和MVA基因之间的对应关系可以见于ANTOINE.Virology.1998, no.244,第365-396页的表1。
根据优选实施方式,本发明的痘病毒还包括缺陷性J2R基因。
J2R基因编码胸苷激酶(TK),其形成嘧啶脱氧核糖核苷酸合成补救 途径的一部分。由TK催化的反应涉及将γ-磷酰基部分从ATP转移至2' 脱氧-胸苷(dThd),产生胸苷5'-单磷酸(dTMP)。牛痘病毒的TK是2 型的。与1型相比较,2型TK具有较小的多肽链,为~25KDa,但形成同 四聚体。它们对于代谢途径末端产生的反馈抑制物dTDP或dTTP敏感。 与1型TK相比较,2型TK的底物特异性要窄得多,仅磷酸化2'脱氧尿 苷(dU)和/或dThd(ELOMARI等人Structure of vaccinia virus thymidine kinase in complex with dTTP:insights for drug design.BMC structural biology.2006,no.6,第22页)。
J2R区域缺陷性的痘病毒及其获得方法可获自本领域。例如,可以使 用以下文献的教导产生J2R区域删除的痘病毒:MCCART等人Systemic cancer therapy with a tumor-selective vaccinia virus mutant lacking thymidine kinase and vaccinia growthfactor genes.cancer research.2001, 第61卷,no.24,第8751-7页;PUHLMANN等人Vaccinia as a vector for tumor-directed gene therapy:biodistribution of athymidine kinase-deleted mutant.Cancer gene therapy.2000,第7卷,no.1,第66-73页;GNANT等 人Systemic administration of a recombinant vaccinia virusexpressing the cytosine deaminase gene and subsequent treatment with 5-fluorocytosine leads to tumor-specific gene expression and prolongation ofsurvival in mice.Cancer Research.1999,第59卷,no.14,第3396-403页。
根据优选的实施方式,本发明的痘病毒还包括缺陷性F2L基因。
脱氧尿苷5’-三磷酸核苷酸水解酶(dUTP酶,EC 3.6.1.23)在Mg(2+) 离子的存在下催化dUTP水解成dUMP和焦磷酸。在从dNTP库除去dUTP 并产生dUMP时,dUTP酶涉及保持DNA复制的保真度以及通过胸苷酸 合酶提供产生TMP的前体。牛痘dUTP酶是由F2L基因编码的15kDa 蛋白质(MCGEOGH..Nucleic Acids Research.1990,no.18,第4105-10页;BROYLES..Virology.1993,no.195,第863-5页)。牛痘病毒F2L基因的 序列可经由登陆号M25392获自genbank,F2L基因在多种痘病毒基因组 中的序列和位置也可以获自genbank,例如,经由登陆号NC_006998、 DQ121394、NC_001611、AY689436、AY689437、NC_008291、DQ437594、 DQ437593、AY313847、AY313848、NC_006966、NC_005309、NC_003391、 NC_003389、NC_001132、NC_003310、NC_002188、M35027、AY243312、 AF170726、DQ011157、DQ011156、DQ011155、DQ011154、DQ011153、 X94355、Y16780、AY318871、U94848、AF198100和M34368。
根据优选的实施方式,根据本发明的痘病毒还包括目标核酸。
在优选的实施方式中,目标核酸含有编码其为治疗分子的基因产物的 至少一段目标序列(即,治疗基因)。“治疗分子”是当适当给予患者特 别是患有疾病或疾病状况或者应当针对该疾病或状况受保护的患者时具有 药理学或保护活性的分子。这样的药理学或保护活性是预期与在所述疾病 或所述状况的进程或症状方面的有益效果相关的活性。当技术人员在本发 明的过程中选择编码治疗分子的基因时,他通常将其选择与之前获得并且 可以在没有过度实验的情况下合理预期的结果相关联,而不是实施要求保 护的发明,以获得这样的药学特性。根据本发明,目标序列与其导入的目 标细胞可以是同源的或异源的。有利地,目标所述序列编码全部或部分多 肽,特别是具有治疗或预防特性的治疗或预防性多肽。多肽理解成多核苷 酸的任意翻译产物,无论其大小,是否糖基化,并且包括肽和蛋白质。作 为主要的例子,治疗性多肽包括可以补偿动物或人机体中缺陷性或缺乏的 蛋白质的多肽,或者通过毒性效果作用以限制有害细胞并将其从体内去除 的多肽。它们还可以是免疫性赋予多肽,其起到内源性抗原的作用,以激 发体液或细胞反应或者二者。
治疗性基因编码的多肽的例子包括编码以下的基因:细胞因子(α、β 或γ干扰素,白介素特别是IL-2、IL-6、IL-10或IL-12,肿瘤坏死因子 (TNF),集落刺激因子GM-CSF、C-CSF、M-CSF…,免疫刺激多肽(B7.1、 B7.2等),凝血因子(FVIII、FIX…),生长因子(转化生长因子TGF、 成纤维细胞生长因子FGF等),酶(脲酶、肾素、凝血酶、金属蛋白酶、 一氧化氮合酶NOS、SOD、过氧化氢酶…),酶抑制剂(α1-抗胰蛋白酶、 抗凝血酶III、病毒蛋白酶抑制剂、纤溶酶原激活物抑制剂PAI-1),CFTR (囊性纤维化跨膜传导调节子)蛋白,胰岛素,肌萎缩蛋白,I类或II类 MHC抗原,可以调控/调节细胞基因表达的多肽,能够抑制细菌、寄生虫或病毒感染或其发展的多肽(抗原多肽、抗原表位、通过竞争抑制天然蛋 白质作用的反式显性(transdominant)变体…),细胞凋亡诱导剂或抑制 剂(Bax、Bcl2、BclX…),细胞静止剂(p21、p16、Rb…),载脂蛋白 (ApoAI、ApoAIV、ApoE…),血管生成抑制剂(血管抑素、内皮抑素…), 血管生成多肽(血管内皮生长因子VEGF家族、FGF家族、CCN家族, 包括CTGF、Cyr61和Nov),氧自由基清除剂,具有抗肿瘤效果的多肽, 在本领域识别为可用于治疗或预防临床状况的抗体、毒素、免疫毒素和标 记物(β-半乳糖苷酶、荧光素酶…)或任何其他目标基因。
合适的抗肿瘤基因包括但不限于编码肿瘤抑制物的基因(例如Rb、 p53、DCC、NF-1、Wilm肿瘤、NM23、BRUSH-1、p16、p21、p56、p73 及其各自的突变体)、自杀基因产物、抑制细胞分裂或转导信号的抗体、 多肽。
根据特别优选的实施方式,本发明的痘病毒还包括自杀基因。
自杀基因是指编码能够将药物前体转化成细胞毒性化合物的蛋白质的 基因。
自杀基因包括但不限于编码具有胞嘧啶脱氨酶活性、胸苷激酶活性、 尿嘧啶磷酸核糖转移酶活性、嘌呤核苷磷酸化酶活性和/或胸苷酸激酶活性 的蛋白质的基因。
自杀基因和包括一个核碱基部分的对应药物前体的例子公开于下表:
表1
Figure BDA0001126989100000101
根据本发明的优选实施方式,自杀基因编码具有至少一种CD酶活性 的蛋白质。CD酶涉及嘧啶代谢途径,通过该途径外源性胞嘧啶通过水解 脱氨的方式转化成尿嘧啶。尽管CD酶活性已经在原核生物和低等真核生 物中得以证明(JUND等人.Journal ofBacteriology.1970,no.102,第 607-15页;BECK等人.Journal of Bacteriology.1972,no.110,第219-28页; HOEPRICH等人.Journal of Infectious Diseases.1974,no.130,第112-18 页;ESDERS等人.J.biol.chem..1985,no.260,第3915-22页),它们在哺 乳动物中并不存在(KOECHLIN等人.Biochemical pharmacology.1966, no.15,第435-46页;POLAK等人.Chemotherapy.1976,no.22,第137-53 页)。
CD酶还使胞嘧啶的类似物即5-氟胞嘧啶(5-FC)脱氨,从而形成5- 氟尿嘧啶(5-FU),这是当其转化成5-氟-UMP(5-FUMP)时具有高度细 胞毒性的化合物。由于使编码酶的基因失活的突变或者由于其在该酶中天 然缺陷而缺少CD酶活性的细胞,由于是哺乳动物细胞,对5-FC有抗性 (JUND等人.Journal of Bacteriology.1970,no.102,第607-15页;KILLSTRUP等人.Journal of Bacteriology.1989,no.171,第2124-2127 页)。相反,向其中转移编码CD酶活性的序列的哺乳动物细胞变得对5-FC 敏感(HUBER等人.CancerResearch.1993,no.53,第4619-4626页; MULLEN等人.Proceedings of the NationalAcademy of Sciences of the United States of America.1992,no.89,第33-37页;WO93/01281(US HEALTH))。此外,相邻的未转化的细胞也变得对5-FC敏感(HUBER 等人.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States ofAmerica.1994,no.91,第8302-6页)。这一现象称作旁观者效应 (bystander effect),是由于表达CD酶活性分泌5-FU的细胞接着通过跨 质膜的直接扩散使相邻细胞中毒。5-FU在被动扩散中的这一特性代表了与 其中旁观者效应要求与表达tk的细胞有接触的tk/GCV参考系统相比较的 优势(MESNIL等人.Proceedings of the National Academy of Sciencesof the United States of America.1996,no.93,第1831-35页)。因此,可以很 容易地理解CD酶在基因治疗特别是抗癌基因治疗背景中提供的所有优 势。
分别编码这两种生物的CD酶的酿酒酵母(S.cerevisiae)FCY1、白 色念珠菌FCA1和大肠杆菌codA基因是已知的,其序列已得到公开(分 别是SEQ ID NO:4;SEQ ID NO:5;SEQ ID NO:6)。
在这一方面,根据本发明更优选的实施方式,编码具有CD酶活性的 蛋白质的基因是FCY1、FCA1或CodA或其类似物。这些基因的类似物 是指核酸序列与亲本基因核酸序列的同一性程度大于70%、有利地大约 80%、优选大于90%、最优选大于95%的基因。
专利WO 2005/007857公开了编码具有提高的CD酶活性的蛋白质的 基因。该多肽通过加入氨基酸序列衍生自天然CD酶。根据本发明另一优 选实施方式,具有CD酶活性的蛋白质是WO 2005/007857公开的多肽, 更优选序列标识符SEQ ID NO:2中表示的FCU1-8多肽及其类似物。
在原核生物和低等真核生物中,尿嘧啶通过尿嘧啶磷酸核糖转移酶 (UPRT酶)的作用转化成UMP。该酶将5-FU转化成5-FUMP。根据本 发明另一优选实施方式,自杀基因编码具有UPRT酶活性的蛋白质。
所讨论的UPRT酶可以是任何来源的,特别是原核生物、真菌或酵母 来源。通过说明的方式,在本发明的上下文中,可以使用编码来自以下的 UPRT酶的核酸序列:大肠杆菌(E.coli)(ANDERSEN等人 Characterization of the upp gene encoding uracilphosphoribosyltransferase of Escherichia coli K12.European Journal ofBiochemistry.1992,no.204,第51-56页);乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)(MARTINUSSEN等人Cloning and characterization of upp,a gene encoding uracilphosphoribosyltransferase from Lactococcus lactis. Journal ofBacteriology.1994,第176卷,no.21,第6457-63页);牛分枝杆 菌(Mycobacterium bovis)(KIM等人Complete sequence of the UPP gene encoding uracilphosphoribosyltransferase from Mycobacterium bovis BCG.Biochemistry andmolecular biology international.1997,vol.41,no.6, p.1117-24);和枯草杆菌(Bacillus subtilis)(MARTINUSSEN等人Two genes encoding uracilphosphoribosyltransferase are present in Bacillus subtilis.Journal ofBacteriology.1995,第177卷,no.1,第271-4页)。但是, 最特别优选使用酵母UPRT酶,特别是由酿酒酵母FUR1基因编码的酵母 UPRT酶,公开于以下文献中的所述基因的序列在此并入作为参考:KERN 等人The FUR1gene of Saccharomyces cerevisiae:cloning,structure and expression of wild-type and mutant alleles.(Gene.1990,第88卷,no.2,第 149-57页)。作为指导,基因序列和对应的UPRT酶的序列可以见于文献 和专业数据库中(SWISSPROT、EMBL、Genbank、Medline等)。
申请EP 0998568 A说明了在使得合成UPRT酶的编码部分的5’缺乏 105核苷酸的FUR1基因,上述酶在N-端位置处前35个残基已经被删除, 并以天然蛋白质中36位处的甲硫氨酸开始。突变体基因的表达产物命名为 FUR1Δ105,能够补充酿酒酵母的fur1突变体。此外,截短的突变体表现 出比天然酶更高的UPRT酶活性。因此,根据本发明特别有利的实施方式, 自杀基因编码天然UPRT酶的缺失突变体。缺失优选地位于原始UPRT酶 N-端区域中。其可以是完全的(影响所述N-端区的所有残基),或者是部 分的(影响一级结构中一个或多个连续或不连续的残基)。通常,多肽由 N-端、中间和C-端部分组成,每个代表分子的大约三分之一。例如,由于 酿酒酵母UPRT酶具有251个氨基酸,其N-端部分由位于天然形式第一位 处的以所谓的起始子甲硫氨酸开始的前83个氨基酸组成。对于大肠杆菌 UPRT酶,其N-端部分包括位置1-69。
优选的具有UPRT酶活性的蛋白质包括基本上如EP 0998568 A的序 列标识符SEQID NO:1所示的氨基酸序列,以1位上的Met残基开始, 以216位上的Val残基结束。术语“基本上”是指与所述序列SEQ ID NO: 1 EP 0998568 A的同一性程度大于70%,有利地大于80%,优选大于90%, 最优选大于95%。再更优选地,其包括序列标识符SEQ ID NO:1 EP0998568 A中所示的氨基酸序列。如上所述,其可以包括额外的突变。具 体可以提及2位(天然UPRT酶中的37位)上的丝氨酸残基被丙氨酸残 基置换。
根据本发明另一优选实施方式,自杀基因编码具有至少一种CD酶和 至少一种UPRT酶活性的蛋白质。专利申请WO 96/16183和EP 0998568 A 描述了使用编码具有两种具有CD酶和UPRT酶活性的结构域的酶的融合 蛋白,并表明由表达质粒携带的杂合基因codA::upp或FCY1::FUR1或 FCY1::FUR1Δ105(即FCU1)的转移增加了转染的B16细胞对5-FC的 敏感性。根据本发明更优选的实施方式,自杀基因编码包括基本上如序列 标识符SEQID NO:3(coda::upp)、SEQ ID NO:1(FCU1)或FCY1::FUR1 表示的氨基酸序列的多肽。术语“基本上”是指与所述序列的同一性程度 大于70%,有利地大于80%,优选大于90%,最优选大于95%。再更优 选地,其包括序列标识符SEQ ID NO:3(coda::upp)、SEQ ID NO:1(FCU1)或FCY1::FUR1中所示的氨基酸序列。如上所述,其可以包括 额外的突变。
根据使用中的常规技术,核酸序列可以很容易地通过克隆、通过PCR 或通过化学合成得到。它们可以是天然基因,或者是通过突变、缺失、置 换和/或加入一个或多个核苷酸由后者得到的基因。而且,其序列在本领域 技术人员可以查阅的文献中得以广泛说明。
本领域技术人员能够由公开的数据克隆CD酶或UPRT酶序列,进行 可能的突变,根据现有技术或者基于申请EP 0998568 A中所示的方案在 非细胞或细胞系统中测试突变体形式的酶活性,并且具体地分阶段融合具 有CD酶和UPRT酶活性的多肽,并因此融合全部或部分的对应的基因。
根据更优选的实施方式,本发明的痘病毒还包含包括编码通透酶的基 因的核酸序列。
通透酶是指涉及包括一个核碱基部分的药物或其前体通过细胞膜转移 的跨膜蛋白。
通透酶包括但不限于嘌呤通透酶、胞嘧啶通透酶和核苷转运体。
根据本发明优选的实施方式,通透酶是酿酒酵母嘌呤或胞嘧啶通透酶。 酿酒酵母核碱基转运体由称作FCY2的嘌呤-胞嘧啶通透酶和称作FUR4的 尿嘧啶通透酶组成。嘌呤-胞嘧啶通透酶FCY2介导质子和腺嘌呤、鸟嘌呤、 次黄嘌呤和胞嘧啶跨酵母质膜的同向转运(Grenson 1969,Jund和 Lacroute 1970;Polak和Grenson 1973;Chevallier等人1975;Hopkins 等人1988)。FCY2蛋白质还介导胞嘧啶的类似物5-氟胞嘧啶的转运 (Grenson1969;Jund和Lacroute 1970)。FCY2基因编码最初预测具有 10-12个(Weber等人1990)、现在赞同9个(Ferreira等人1999)跨膜 -跨越结构域的533个氨基酸的蛋白质(58kDa)。FCY2对于嘌呤核碱基 和胞嘧啶表现出相似的亲和性(Brethes等人1992)。尿嘧啶摄取到酿酒酵母中通过尿嘧啶通透酶FUR4介导(Jund和Lacroute 1970;Jund等人 1977)。FUR4是尿嘧啶-质子同向转运蛋白(Hopkins等人1988),其预 测是具有10个跨膜结构域和长的细胞质亲水性N-和C-端尾部(Jund等人 1988;Garnier等人1996)的633个氨基酸的蛋白质(71.7kDa)。FUR4 蛋白质还可以介导尿嘧啶的类似物5-氟尿嘧啶的转运(Jund和Lacroute1970)。
FCY2和Fur4的氨基酸序列尤其可获自swissprot数据库(登录号分 别为P17064和P05316)。优选地,通透酶具有选自包含如专利申请WO 2006/048768中所公开的氨基酸序列SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2的组 的氨基酸序列。
就这一方面,根据本发明优选实施方式,通透酶选自包含FCY2和Fur4 的组及其类似物。Fur4和FCY2类似物是指氨基酸序列与本文以上所述的 亲本蛋白质氨基酸序列具有大于70%,有利地大于80%,优选大于90%, 最优选大于95%的同一性程度并且保持穿过细胞膜转运包括至少一个核 碱基部分的药物的能力的多肽。
本领域技术人员能够选择通透酶,其将与药物或包括一个碱基部分的 药物前体有关。例如,FCY2和Fur4优选地与5-氟胞嘧啶(5-FC)有关。
根据更优选的实施方式,本发明的痘病毒还可以包括目标核苷酸的表 达所必需的元件。
根据更优选的实施方式,本发明的痘病毒还可以包含包括编码通透酶 的基因的核酸序列的表达所必需的元件。
目标核酸和/或包括编码通透酶的基因的核酸的表达所必需的元件包 括将所述DNA转录为mRNA以及如果需要的话将mRNA翻译成多肽所 要求的元件。适合用于许多脊椎动物系统的转录启动子在文献中得以广泛 描述。例如,合适的启动子包括病毒启动子例如RSV、MPSV、SV40、CMV 或7.5k,牛痘启动子,诱导型启动子等。优选的启动子分离自痘病毒,例 如,牛痘病毒7.5K、H5R、TK、p28、p11或K1L。另外可选地,可以使 用例如CHAKRABARTI.Biotechniques.1997,no.23,第1094-97页; HAMMOND等人.Journal ofVirological Methods.1997,no.66,第135-38 页;和KUMAR.Virology.1990,no.179,第151-8页中所述的合成启动子以 及早期和晚期痘病毒启动子之间的嵌合启动子。
目标核酸序列和包括编码通透酶的基因的核酸序列还可以包括额外的 功能元件,例如内含子序列、靶向序列、转运序列、分泌信号、核定位信 号、IRES、聚A转录终止序列、三联体前导序列和涉及复制或整合的序列。 所述序列在文献中已经报道,本领域技术人员可以很容易地获得。
本发明还涉及制备根据本发明的痘病毒的方法,其包括:
(i)将根据本发明的痘病毒引入到细胞中,
(ii)将所述细胞在适合于能够产生所述痘病毒的条件下培养,和
(iii)从细胞培养物中回收所述痘病毒。
尽管痘病毒当然可以从培养物上清液中回收,其也可以自细胞回收。 常用的方法之一在于通过连续冷冻/解冻循环的方式溶解细胞,以收集溶解 上清液中的病毒体。然后可以将病毒体扩增,并使用本领域技术纯化(色 谱方法、超离心方法,特别是通过氯化铯梯度等)。
本发明还涉及包括根据本发明的痘病毒与可药用的赋形剂的组合的组 合物。
根据本发明的组合物更加具体地通过基因治疗的方式用于疾病的预防 或治愈性治疗,更具体地目的在于增殖性疾病(癌症、肿瘤、再狭窄等)或 目的在于与破骨细胞活性增加有关的疾病(例如,类风湿性关节炎、骨质 疏松症)。
根据本发明的组合物可以就其局部、肠胃外或消化途径给药而言常规 制造。具体地,将治疗有效量的本发明的重组载体或痘病毒与可药用的赋 形剂组合。可以预期有许多种给药途径。可以提到的例子有胃内、皮下、 心脏内、肌内、静脉内、腹膜内、肿瘤内、鼻内、肺内和气管内途径。在 后三个实施方式的情形中,给药通过气溶胶或通过滴注方式进行是有利的。 给药可以作为单一剂量或者作为特定时间间隔后一个或多个时机重复的剂 量进行。适当的给药路径和剂量取决于许多参数,例如,个体、要治疗的 疾病或者要转移的目标基因。基于根据本发明的病毒颗粒的制剂可以配置 成剂量104至1014pfu(斑形成单位)、有利地105至1013pfu、优选106至1012pfu、更优选106至107pfu的形式。
组合物可以包括就药学观点而言可接受的稀释剂、佐剂或赋形剂以及 增溶剂、稳定剂和防腐剂。在注射给药的情形中,优选含水、非水或等渗 溶液中的制剂。其可以呈现为液体或干燥(粉末、冻干物等)形式的单剂 量或多剂量,所述冻干物可以在使用时使用适当的稀释剂重建。
本发明还涉及根据本发明的痘病毒或组合物用于制备意在通过基因疗 法用于治疗人或动物体的药物的用途。药物可以在体内直接给药(例如, 通过静脉内注射至可接近的肿瘤中,通过气溶胶方式至肺内,使用适当的 导管至血管系统中)。优选的用途在于治疗或预防癌症、肿瘤和有害细胞 增殖导致的疾病。可以提及的可想到的应用为乳腺癌、子宫癌(特别是由 乳头状瘤病毒导致者)、前列腺癌、肺癌、膀胱癌、肝癌、结肠癌、胰腺 癌、肺癌、食道癌、喉癌、中枢神经系统癌症(例如成胶质细胞瘤)和血 癌(淋巴瘤、白血病等)。另一优选的用途在于治疗或预防类风湿性关节 炎、骨质疏松症和其他与破骨细胞活性增加有关的疾病。也可以用于心血 管疾病背景,例如,为了抑制或延迟血管壁平滑肌细胞的增生(再狭窄)。 最后,在感染性疾病的情形中,可以预期药物应用于AIDS。
当使用本发明的痘病毒、组合物或方法用于治疗癌症时,优选的给药 途径是全身途径,因为根据本发明的痘病毒能够特异性地靶向肿瘤细胞。
本发明还延伸至用于治疗疾病的方法,其特征在于将根据本发明的痘 病毒、组合物给予对该治疗有需求的宿主生物或细胞。
根据有利的实施方式,治疗用途或治疗方法还包括额外的步骤,其中 给予宿主生物或细胞可药用量的前药,有利地为胞嘧啶类似物,特别是 5-FC。例如,可以使用50-500mg/kg/天的剂量,优选200mg/kg/天或100 mg/kg/天的剂量。在本发明上下文中,前药根据标准实践(例如,口服, 全身)给药。
优选地,给药在施用根据本发明的治疗剂之后进行,优选在施用治疗 剂之后至少3天,更优选至少4天,再更优选至少5天。根据本发明再更 优选的实施方式,前药的给药在施用治疗剂之后7天进行。优选口服途径。 可以给予单剂量前药,或者在足够长能够使毒性代谢物在宿主生物或细胞 内产生的时间内重复给予多剂量。
而且,根据本发明的组合物或方法可以与一种或多种加强5-FU细胞 毒性作用的物质组合。具体地可以提及抑制嘧啶从头生物合成途径的酶的 药物(例如下文所提及者),例如甲酰四氢叶酸的药物(Waxman等人,1982, Eur.J.Cancer Clin.Oncol.18,685-692),其在5-FU代谢产物(5-FdUMP) 的存在下增加胸苷酸合酶的抑制,导致复制所要求的dTMP库降低,最后 是例如氨甲碟呤(methotrexate)的药物(Cadman等人,1979,Science 250,1135-1137),其通过抑制二氢叶酸还原酶并增加PRPP(磷酸核糖焦磷酸) 库,使得5-FU掺入到细胞RNA内增加。
根据本发明,抑制嘧啶从头生物合成路径的酶的药物优选地选自 PALA(N-(膦酰基乙酰基)-L-天冬氨酸;Moore等人,1982,Biochem. Pharmacol.31,3317-3321);来氟米特(Leflunomide)A771726(来氟米 特活性代谢物;Davis等人,1996,Biochem.35,1270-1273)和布喹那 (Brequinar)(Chen等人,1992,Cancer Res.52,3251-3257)。
根据本发明的组合物或方法可以与一种或多种抗癌治疗有效的物质组 合。在可以与根据本发明的组合物联合或组合使用的抗癌治疗有效的药学 物质当中,可以提到的有烷基化剂,例如,如丝裂霉素C、环磷酰胺、白 消安、异环磷酰胺(ifosfamide)、异环磷酰胺(isosfamide)、美法仑、 六甲嘧胺、噻替派(thiotepa)、苯丁酸氮芥(chlorambucil)或达卡巴嗪 (dacarbazine);抗代谢物,例如,如吉西他滨(gemcitabine)、卡培他 滨(capecitabine)、5-氟尿嘧啶、阿糖孢苷、2-氟脱氧胞苷、氨甲碟呤、 idatrexate、tomudex或三甲曲沙(trimetrexate);拓扑异构酶II抑制剂, 例如,如阿霉素、表阿霉素、依托泊苷(etoposide)、替尼泊苷(teniposide) 或米托蒽醌(mitoxantrone);拓扑异构酶I抑制剂,例如,如伊力替康 (CPT-11)、7-乙基-10-羟基-喜树碱(SN-38)或拓扑替康;抗有丝分裂 药物,例如,如紫杉醇、多西紫杉醇、长春花碱、长春新碱或长春瑞滨; 和铂衍生物,例如,如顺铂、草酸铂、顺螺铂(spiroplatinum)和卡铂 (carboplatinum)。
一种或多种抗癌治疗中有效的物质和本发明的组合物可以通过本领域 技术人员公知的方法一次或数次给药,包括全身给药和直接注射到肿瘤中。 可以通过团注或灌注进行(例如,0.5-6小时中)。抗癌物质和/或痘病毒 组合物的多种给药可以彼此以适当时间分开,并使用相同或不同的剂量在 相同位点或不同位点通过相同途径或通过不同途径进行。剂量可以由从业 人员鉴于多种参数例如要治疗的癌症的性质、给药的模式和频率以及给予 药物常规考虑的其他因素加以调适。
在一实施方式中,本发明的方法或组合物与特别优选伊力替康的拓扑 异构酶I抑制剂结合。优选地,伊力替康和痘病毒组合物静脉内给药。例 如,伊力替康的适当剂量可以从5-100mg/kg/天变化,痘病毒剂量为从 1x106至1x109pfu。优选地,痘病毒组合物将静脉内注射1-3次,伊力替 康以适当的周期性(例如一周一次)注射对于一个或多个循环。此外,在首次给予痘病毒组合物之后数天(例如,3-10天)将进行伊力替康治疗。
在另一实施方式中,本发明的方法或组合物与特别优选草酸铂的抗有 丝分裂药物结合。优选地,草酸铂将腹膜内或静脉内给药,并且根据本发 明的痘病毒组合物通过静脉内途径给药。例如,草酸铂的适当剂量可以从 0.5-10mg/kg/天变化,痘病毒剂量为从1x106至1x109pfu。优选地,痘病 毒组合物将静脉内注射1-3次,草酸铂以适当的周期性(例如每两周)注 射,对于一个或多个循环。此外,优选的方法包括首次给予痘病毒组合物, 然后在首次痘病毒注射之后数天(例如,3-10天)给予草酸铂治疗。
而且,本发明的方法或组合物还包括额外的步骤,其中如上所述将可 药用量的前药给予宿主生物或细胞。本发明上下文中优选的前药是5-FC。
根据本发明的组合物或方法还可以与放疗结合使用。
根据本发明的组合物或方法还可以与一种或多种其他药剂结合使用, 其包括但不限于免疫调节剂,例如,如α、β或γ干扰素,白介素(IL-2、 IL-6、IL-10或IL-12)或肿瘤坏死因子;影响细胞表面受体调节的药剂, 例如,如表皮生长因子受体抑制剂(特别是西妥昔单抗(cetuximab)、帕 尼单抗(panitumumab)、扎鲁木单抗(zalutumumab)、尼妥珠单抗(nimotuzumab)、马妥珠单抗(matuzumab)、吉非替尼(gefitinib)、 厄洛替尼(erlotinib)或拉帕替尼(lapatinib))或人表皮生长因子受体-2 抑制剂(特别是曲妥珠单抗(trastuzumab));和影响血管生成的药剂, 例如,如血管内皮生长因子抑制剂(特别是贝伐单抗(bevacizumab)或 兰尼单抗(ranibizumab))。
附图说明
图1.牛痘病毒感染的人结肠直肠肿瘤细胞(LoVo)对5-FC的体外敏 感性。将在0.0001MOI下用所示的病毒(模拟物(●)VVTK-/FCU1(■) 或VVTK-I4L-/FCU1(△))感染的LoVo细胞暴露于多个浓度的5-FC。 感染后5天测量细胞存活。结果以存在或不存在药物的情况下细胞存活力 的百分比表示。数值以没有由于病毒复制的细胞死亡的情况下三次独立测 量的平均值±SD表示。
图2.牛痘病毒感染的人结肠直肠肿瘤细胞(LoVo)对5-FC的体外敏 感性。将在0.0001MOI下用所示的病毒(模拟物(●)VVTK-/FCU1(■) 或VVTK-F4L-/FCU1(◇)感染的LoVo细胞暴露于多个浓度的5-FC。 感染后5天测量细胞存活。结果以存在或不存在药物的情况下细胞生存力 的百分比表示。数值以没有由于病毒复制的细胞死亡的情况下三次独立测 量的平均值±SD表示。
图3.在0.0001MOI下用所示病毒感染的LoVo中在感染后第5天 VVTK-/FCU1和VVTK-I4L-/FCU1的体外复制效力。数值以三次独立测 量的平均值±SD表示。
图4.在0.0001MOI下用所示病毒感染的LoVo中在感染后第5天 VVTK-/FCU1和VVTK-F4L-/FCU1的体外复制效力。数值以三次独立测 量的平均值±SD表示。
图5.静脉注射病毒之后Swiss裸鼠中皮下LoVo的平均肿瘤体积± SEM。接种肿瘤(可触及肿瘤)之后7天,将小鼠用107pfu缓冲液+盐水 (◇)、缓冲液+5-FC(◆)、VVTK-I4L-/FCU1+盐水(△)或 VVTK-I4L-/FCU1+5-FC(▲)处理。病毒注射后7天在3周时间内,一 天两次将动物用盐水或5-FC 100mg/kg/j通过口腔喂食处理。一周两次测 量肿瘤体积。
图6.静脉注射病毒之后Swiss裸鼠中皮下LoVo的平均肿瘤体积± SEM。接种肿瘤(可触及肿瘤)之后7天,将小鼠用107pfu缓冲液+盐水 (◇)、缓冲液+5-FC(◆)、VVTK-F4L-/FCU1+盐水(□)或 VVTK-F4L-/FCU1+5-FC(■)处理。病毒注射后7天在3周时间内,一 天两次将动物用盐水或5-FC 100mg/kg/j通过口腔喂食处理。一周两次测 量肿瘤体积。
图7.静脉注射病毒之后Swiss裸鼠中皮下LoVo的平均肿瘤体积± SEM。接种肿瘤(可触及肿瘤)之后11天,将小鼠用以下处理:缓冲液+ H2O(◇),或者缓冲液+5-FC(◆),或者一次注射107pfu VVTK-I4L-/FCU1+H2O(○),或者一次注射107pfu VVTK-I4L-/FCU1+ 5-FC(病毒注射之后7天并且在3周时间内施用5-FC)(●),或者两次 (第11天和第33天)注射107pfu VVTK-I4L-/FCU1+H2O(□),或 者两次(第11天和第33天)注射107pfu VVTK-I4L-/FCU1+5-FC(从 第18天到第32天和从第40天到第54天给予5-FC)(■)。一天两次将 动物用100mg/kg 5-FC通过口腔喂食处理。一周两次测量肿瘤体积。
图8.静脉注射病毒之后Swiss裸鼠中皮下U87-MG(成胶质细胞瘤肿 瘤细胞)的平均肿瘤体积±SEM。接种肿瘤(可触及肿瘤)之后11天,将 小鼠用以下处理:缓冲液+H2O(◇),或者缓冲液+5-FC(◆),或者 107pfu VVTK-I4L-/FCU1+H2O(○),或者107pfu VVTK-I4L-/FCU1+ 5-FC(●)。病毒注射之后7天在3周时间内,一天两次将动物用100mg/kg 5-FC通过口腔喂食处理。一周两次测量肿瘤体积。
图9.分裂细胞中与汇合细胞中病毒收率的比例。将PANC1(人胰腺 肿瘤)、H1299(人肺肿瘤)或U118MG(人胶质瘤肿瘤)细胞用100pfu
Figure RE-GDA0002484036520000012
VVTK-/FCU1或
Figure RE-GDA0002484036520000011
VVTK-I4L-/FCU1感染。感染后48h,测定病 毒滴度。数值是分裂细胞中与汇合细胞中病毒收率之间的比例。
图10.分裂细胞中与汇合细胞中病毒收率的比例。将PANC1(人胰腺 肿瘤)、H1299(人肺肿瘤)或U118MG(人胶质瘤肿瘤)细胞用100pfu
Figure RE-GDA0002484036520000013
VVTK-/FCU1或
Figure RE-GDA0002484036520000014
VVTK-F4L-/FCU1感染。感染后48h,测定病 毒滴度。数值是分裂细胞中与汇合细胞中病毒收率之间的比例。
图11.用1x106 PFU的VVTK-/FCU1
Figure RE-GDA0002484036520000015
或VVTK-I4L-/FCU1
Figure RE-GDA0002484036520000017
静脉感染到荷有皮下人肿瘤的Swiss裸鼠中之后的第6天和第21天,器官 或肿瘤中的病毒滴度(pfu/mg组织)。
图12.用1x106 PFU的VVTK-/FCU1
Figure RE-GDA0002484036520000016
或VVTK-F4L-/FCU1
Figure RE-GDA0002484036520000018
静脉感染到荷有皮下人肿瘤的Swiss裸鼠中之后的第6天和第21天,器官 或肿瘤中的病毒滴度(pfu/mg组织)。
图13.通过静脉注射用1x108 pfu的VVTK-/FCU1(■)或 VVTK-I4L-/FCU1(○)处理之后Swiss裸鼠的存活。
图14.通过静脉注射用1x107 pfu(A)或1x108 pfu(B)的VVTK-/FCU1 (■)或VVTK-I4L-/FCU1(◇)处理之后具有免疫力的B6D2小鼠的存活。
图15.感染后第13天(A)和感染后第34天(B)在Swiss裸鼠中静脉注射 1x106 pfuVVTK-/FCU1或VVTK-I4L-/FCU1之后尾部痘痕的平均数量。
图16.感染后第13天(A)和感染后第34天(B)在Swiss裸鼠中静脉注射 1x106 pfuVVTK-/FCU1或VVTK-F4L-/FCU1之后尾部痘痕的平均数量。
图17.感染后第15天(A)和感染后第31天(B)在Swiss裸鼠中静脉注射 1x107 pfuVVTK-/FCU1或VVTK-I4L-/FCU1之后尾部痘痕的平均数量。
图18.感染后第15天(A)和感染后第31天(B)在Swiss裸鼠中静脉注射 1x107 pfuVVTK-/FCU1或VVTK-F4L-/FCU1之后尾部痘痕的平均数量。
具体实施方式
实施例
构建载体质粒
使用胸苷激酶基因缺失并在牛痘合成启动子p11K7.5的控制下表达 FCU1基因的牛痘病毒哥本哈根株(登陆号M35027)构建缺失I4L的穿梭 质粒。通过PCR扩增I4L的DNA侧翼区域。I4L的下游侧翼区域的引物 为5’-TCC CCC GGG TTA ACC ACT GCA TGA TGT ACA-3’(SEQ ID NO:7;SmaI位点加下划线)和5’-GCC GAG CTC GAG GTA GCC GTT TGT AAT TCT-3’(SEQ ID NO:8;SacI位点加下划线)。上游区的引物 为5’-GCC TGG CCA TAA CTC CAGGCC GTT–3’(SEQ ID NO:9; MscI位点加下划线)和5’–GCC CAG CTG ATC GAG CCG TAA CGATTT TCA–3’(SEQ ID NO:10;PvuII位点加下划线)。将扩增的DNA片 段用限制性内切酶SmaI/SacI或MscI/PvuII消化,并连接到PpolyIII质粒 中相应的位点中。I4L的下游侧翼区域的重复区域通过PCR使用以下引物 扩增:5’-GCC GCA TGC ATC CTT GAA CAC CAA TACCGA–3’ (SEQ ID NO:11;SphI位点加下划线)和5’-GCT CTA GAG AGG TAG CCG TTT GTAATC TG–3’(SEQ ID NO:12;XbaI位点加下划线), 并插入到PpolyIII质粒中。在缺失的病毒的产生过程中使用重复区域消除 选择盒。将与pH5R牛痘启动子控制下的GFP/GPT融合基因对应的选择 盒插入到PpolyIII质粒中的SacI/SphI位点中。得到的质粒是缺失I4L基 因的称作pΔI4L的重组穿梭质粒。
使用牛痘病毒哥本哈根株(登陆号M35027)构建缺失F4L的穿梭质 粒。通过PCR扩增F4L的DNA侧翼区域。F4L的下游侧翼区域的引物为 5’-CGC GGA TCC TTT GGT ACA GTCTAG TAT CCA-3’(SEQ ID NO:13;BamHI位点加下划线)和5’-TCC CCC GGG TTA TAA CAGATG CAG TAT CCA-3’(SEQ ID NO:14;SmaI位点加下划线)。上游 区域的引物为5’-GCC CAG CTG TTC AAT GGC CAT CTG AAA TCC–3’(SEQ ID NO:15;PvuII位点加下划线)和5’–GAA GAT CTA GTA TCG CAT CTA AAA GAT GG–3’(SEQ ID NO:16;BglII位点加下 划线)。将扩增的DNA片段用限制性内切酶BamHI/SmaI或BglII/PvuII 消化,并连接到PpolyIII质粒中相应的位点中。I4L的下游侧翼区域的重 复区域通过PCR使用以下引物扩增:5’-GCC GAG CTCACC CAC ACG TTT TTC GAA AAA–3’(SEQ ID NO:17;SacI位点加下划线)和5’-GCC GCA TGCTTA TAA CAG ATG CAG TAT CAA–3’(SEQ ID NO:18; SphI位点加下划线),并插入到PpolyIII质粒中。在缺失的病毒的产生过 程中使用重复区域消除选择盒。将与pH5R牛痘启动子控制下的GFP/GPT 融合基因对应的选择盒插入到PpolyIII质粒中的SacI/SmaI位点中。得到 的质粒是缺失F4L基因的称作pΔF4L的重组穿梭质粒。
产生重组牛痘病毒
将CEF细胞用VVTK-FCU1(牛痘病毒,J2R激酶基因缺陷性,在合 成启动子p11k7.5的控制下表达FCU1基因)哥本哈根株在0.1MOI下感 染,并在37℃下孵育2h,然后用重组穿梭质粒(0.2μg)的CaCl2共沉淀 物转染。将细胞在37℃下孵育48h。然后使用出现的病毒稀释物在含有最 终浓度15μg/ml的次黄嘌呤、最终浓度250μg/ml的黄嘌呤和最终浓度250 μg/ml的霉酚酸的选择培养基中感染CEF细胞。分离荧光(GFP)和阳性 (GPT选择)斑块,并在GPT选择培养基的存在下在CEF细胞中进行数 轮选择。使用在缺失区域内的引物通过40个PCR循环确定VVTK-FCU1 的存在或不存在。消除亲代病毒之后,使用双缺失病毒在没有GPT选择培 养基的情况下感染CEF,以消除选择盒。分离非荧光斑块,并在CEF中 进行2轮选择。将最终的重组VV病毒在CEF中扩增,提纯,并通过斑块 测定在CEF上对病毒储液进行滴定。
对5-FC的体外细胞敏感性
将人肿瘤细胞由在0.0001MOI的各自的重组VV转导。将总计3x 105细胞/孔在2ml含有多种浓度5-FC的培养基中在6-孔培养皿中铺平板。然 后将细胞在37℃下培养5天,通过台盼蓝拒染法对活细胞进行记数。图1、 2、3和4所示的结果表示,比起在I4L和J2R基因缺陷性病毒中或者比起 在F4L和J2R基因缺陷性病毒中,在J2R基因缺陷性病毒中FCU1活性是等同的。
培养的细胞中的体外复制
将分裂或汇合细胞在6孔斑块中以100PFU病毒(几乎MOI 0.0005) 感染。对于分裂细胞加入补充有10%FCS、对于汇合细胞加入不补充的2 mL培养基。感染后48小时收获细胞。将细胞在-20℃下储存,并进行超声, 以释放病毒,病毒也通过斑块滴定在CEF细胞上加以量化。分裂细胞与汇 合细胞中的复制之间的比例在所有细胞中是类似的。两种病毒VVTK-/FCU1、VVTK-I4L-/FCU1和VVTK-F4L-/FCU1在分裂细胞中比 在汇合细胞中复制得更多。
作为检验复制病毒特异性的间接方式,测定分裂相比汇合的肿瘤细胞 (人胰腺肿瘤PANC1;人肺肿瘤H1299;人胶质瘤肿瘤U118MG)中产 生的病毒的收率。将汇合细胞以1x106细胞/孔平板铺平板,并在完全培养 基中培养7天,然后在感染之前1天,将细胞洗涤,并在无血清培养基中 培养。感染之前1天将分裂的细胞以3x105细胞/孔平板铺平板。为了评价 细胞分裂的水平,在细胞铺平板之后5小时、24小时和48小时测量滴定 的胸苷并入到核酸中的量。在该时间过程中,胸苷并入在汇合细胞中相对 恒定,而在分裂细胞中随着时间观察到并入增加。然后将细胞用100pfu 病毒感染,感染后48小时通过CEF上的斑块滴定测定分裂肿瘤细胞中和 汇合肿瘤细胞中产生的病毒收率之间的比例。图9和图10中所示的结果说 明,两种病毒VVTK-/FCU1、VVTK-I4L-/FCU1和VVTK-F4L-/FCU1均 在分裂细胞中比在汇合细胞中复制得更多。而且,通过与VVTK-/FCU1 比较,对于两种病毒VVTK-I4L-/FCU1和VVTK-F4L-/FCU1,图9和图 10中所示的结果在所有不同类型的细胞中均表现出比例的增加。所有不同 类型细胞中比例的增加是因为两种病毒VVTK-I4L-/FCU1和 VVTK-F4L-/FCU1在汇合细胞中的复制较低。这些结果说明,与 VVTK-/FCU1相比较,两种病毒VVTK-I4L-/FCU1和VVTK-F4L-/FCU1 均表现出朝向分裂细胞的增加的特异性。
皮下肿瘤模型
雌性Swiss裸鼠获自Charles River Laboratories。研究中使用的动物 年龄均一(6周),体重范围23-26g。Swiss裸鼠皮下(s.c.)注射5x106LoVo 细胞至侧腹中。当肿瘤达到直径50-70mm3时,以盲模式将小鼠随机化, 并用所示载体处理用于体内实验。
病毒的生物分布
通过肿瘤和器官样品中的病毒滴定评价多种病毒的存在。通过尾静脉 注射将1x106PFU VV-FCU1或VVTK-I4L-/FCU1或VVTK-F4L-/FCU1 静脉内(i.v.)注射到荷有建立的皮下LoVo肿瘤的裸鼠中。在所示的时间 点将小鼠处死,收集肿瘤和其他器官并称重。将肿瘤和器官在PBS中均质 化,如之前所述在CEF上测定滴度。将病毒滴度标准化至毫克组织。表2、 表3、表4和表5中所示的结果(病毒滴度范围以pfu/mg组织表示)表明, 14天之后,根据本发明的病毒主要在肿瘤中发现。图11和图12中所示的 结果表明,两种病毒VVTK-/FCU1、VVTK-I4L-/FCU1和 VVTK-F4L-/FCU1均靶向肿瘤,在肿瘤中的病毒大约比在其他分析的器官 中多1 000至10 000倍,VVTK-/FCU1的情形中尾部除外。在第6天在肺、 脾脏、肾脏和淋巴结中检测到少量VVTK-/FCU1(小于10pfu/mg),在 皮肤、尾部和骨髓中更多,在第21天,在皮肤和尾部检测到。相反, VVTK-I4L-/FCU1和VVTK-F4L-/FCU1具有更高的肿瘤特异性,在第6 天仅有少量在淋巴结和尾部,在第21天仅在肿瘤中。
表2
Figure BDA0001126989100000271
表3
Figure BDA0001126989100000272
表4
Figure BDA0001126989100000273
表5
Figure BDA0001126989100000274
本发明的痘病毒在皮下肿瘤模型中的抗肿瘤活性
将荷有建立的皮下LoVo肿瘤(50-70mm3)的裸鼠分别用所示载体以 1.107PFU的剂量静脉内(通过尾静脉)处理一次。病毒注射之后第7天开 始,通过口服喂食以100mg/kg(0.5ml 5-FC 0.5%水中)一天两次给予 5-FC,给药3周。使用卡尺每周两次测量肿瘤大小。使用公式(p/6)(长度x 宽度2)以mm3计算肿瘤体积。图5和图6中所示的结果表明,多种病毒具 有能够控制肿瘤生长的溶瘤活性的相似的效力(p<0.05),并且给予5-FC 的组合的活性(病毒的溶瘤和FCU1基因的治疗性)可以进一步提高肿瘤 生长的控制(p<0.01)。
根据以下将荷有建立的皮下LoVo肿瘤(50-70mm3)的裸鼠也用1.107 PFU剂量的所示载体静脉内(通过尾静脉)处理:用肿瘤(可触及肿瘤) 接种之后11天,将小鼠通过以下处理:缓冲液+H2O,或者缓冲液+5-FC, 或者注射一次107pfu VVTK-I4L-/FCU1+H2O,或者注射一次107pfu VVTK-I4L-/FCU1+5-FC(病毒注射之后7天给予5-FC,给药3周),或 者注射两次(第11天和第33天)107pfu VVTK-I4L-/FCU1+H2O,或者 注射两次(第11天和第33天)107pfuVVTK-I4L-/FCU1+5-FC(第18-32 天和第40-54天给予5-FC)。一天两次将动物通过口服喂食用100mg/kg 的5-FC处理。使用卡尺一周两次测量肿瘤大小。使用公式(p/6)(长度x宽 度2)计算单位mm3的肿瘤体积。图7中所示的结果表明,注射一次或两次 之后单独的病毒没有抗肿瘤活性。当与载体组以及单独的病毒(没有5-FC) 直至第50天相比较时,加入5-FC处理表现出统计学上显著的肿瘤生长的 抑制(p<0.05)。正如一次单次注射一样,与载体组和仅注射两次病毒(无 5-FC)相比较,两次静脉内注射VVTK-I4L-/FCU1+5-FC表现出显著的 抗肿瘤活性(p<0.05)。而且,在与5-FC治疗组合的一次和两次注射病毒 之间观察到从第56天起病毒进化方面的显著差异(p<0.05)。
根据以下将荷有建立的皮下U87-MG(成胶质细胞瘤肿瘤细胞)的裸 鼠用1.107PFU剂量的所示载体静脉内(通过尾静脉)处理:用肿瘤(可 触及肿瘤)接种之后11天,将小鼠通过以下处理:缓冲液+H2O,或者 缓冲液+5-FC,或者107pfu VVTK-I4L-/FCU1+H2O,或者107pfu VVTK-I4L-/FCU1+5-FC。病毒注射后7天在3周时间内,一天两次将动 物通过口服喂食用100mg/kg的5-FC处理。使用卡尺一周两次测量肿瘤大 小。使用公式(π/6)(长度x宽度2)计算单位mm3的肿瘤体积。图8所示结 果表明了VVTK-I4L-/FCU1对U87-MG细胞的高溶瘤活性,其导致强抗 肿瘤活性(p<0.0001)。通过口服喂食加入5-FC的组合的活性导致类似的活性(p<0.0001)。
病毒病原性
使用Swiss裸鼠(图13)和免疫活性B6D2小鼠(图14)上进行的存 活研究对病毒致病性进行评价。将小鼠静脉内注射每小鼠100μL缓冲液中 1.107或1.108PFU的全部VVTK-/FCU1和VVTK-I4L-/FCU1。整个实验 进程中每天观察小鼠。在Swiss裸鼠(图13)中,注射1x108PFU VVTK-/FCU1导致注射后3天40%的动物死亡。其余小鼠在注射后50天 和80天之间死亡。给予VVTK-I4L-/FCU1致病性较低,大多数动物在 65-140天之间死亡(p<0.01)。107pfu下两种病毒均没有观察到毒性证据 (图14(A))。静脉内注射108pfu VVTK-/FCU1之后所有小鼠均死亡 (图14(B))。与VVTK-/FCU1感染的小鼠相比较VVTK-I4L-/FCU1 处理组存活显著延长至70%(图14(B))。因此,该结果证明了双缺失 病毒VVTK-I4L-/FCU1毒性的降低。
痘痕尾部损伤模型
将Swiss裸鼠静脉注射1.106(图15和16)或1.107(图17和18)PFU 每种病毒。每周一次计算尾部损伤。与注射VVTK-/FCU1的小鼠在感染后 第13天小鼠平均8个痘痕相比较,注射1.106PFU VVTK-I4L-/FCU1或 VVTK-F4L-/FCU1的小鼠具有小于1痘痕/小鼠(p<0.001),如图15(A) 和图16(A)所示。注射后第34天结果类似,与VVTK-I4L-/FCU1或 VVTK-F4L-/FCU11几乎1个比较,VVTK-/FCU1平均4个痘痕 (p<0.0001),如图15(B)和图16(B)所示。感染后第15天,与注射 1.107PFU VVTK-/FCU1的小鼠平均10痘痕/小鼠相比较,注射1.107PFUVVTK-I4L-/FCU1或VVTK-F4L-/FCU1的小鼠分别平均3痘痕/小鼠和2 痘痕/小鼠(图17(A)和图18(A))。感染后第31天,与注射VVTK-/FCU1 的小鼠平均7痘痕/小鼠相比较,注射VVTK-I4L-/FCU1或 VVTK-F4L-/FCU1的小鼠分别平均1.5痘痕/小鼠和2痘痕/小鼠(图17(B) 和图18(B))。VVTK-/FCU1与VVTK-I4L-/FCU1和VVTK-F4L-/FCU1 二者之间痘痕数的差异在统计学上是显著的(p<0.01)。痘痕形成与尾部 的病毒复制有关,因此与毒力和毒性有关。静脉注射VVTK-I4L-/FCU1或 VVTK-F4L-/FCU1毒性小于单缺失TK病毒。
VVTK-I4L-/FCU1和伊力替康的组合
VVTK-I4L-/FCU1治疗与伊力替康组合的治疗效果在存在和不存在 5FC前药的情况下在人胰腺癌MiaPaca2细胞系(
Figure BDA0001126989100000301
编号: CRL-1420TM)上在体内评价。更具体地,将裸鼠(n=12小鼠/组)皮下注 射5x 106MiaPaca2细胞。当肿瘤具有100-200mm3时,在肿瘤植入后第 24、28和30天静脉注射1x 106PFU VVTK-I4L-/FCU1。在第28、31、35、 38、42、45天静脉给予33mg/kg/天伊力替康。从肿瘤植入后第31天起, 每天两次通过口服喂食给予100mg/kg的5-FC 3周。使用卡尺测量肿瘤大 小。使用公式(π/6)(长度x宽度2)以mm3为单位计算肿瘤体积。当肿瘤大 小超过体积4000mm3时,将小鼠处死。使用Mann-Whitney U-检验确定 各组之间的肿瘤体积差异。P值<0.05视作具有显著性。
在肿瘤植入日后73天时间内全身注射VVTK-I4L-/FCU1+/-5-FC和 伊力替康之后,定期(每4-6天)测量人胰腺MiaPaca2植入肿瘤的肿瘤 体积。表6提供了植入后第24、39、50、59、63和73天多个小鼠组中测 得的以mm3为单位的平均肿瘤体积。“iri”表示伊力替康,“VV”表示 VVTK-I4L-/FCU1。
表6
Figure RE-GDA0001126989180000011
Figure RE-GDA0001126989180000012
当肿瘤体积>4000mm3时将小鼠安乐死。
在MiaPaca2模型中,就肿瘤生长而言,对照(未处理)组和单独5-FC 组之间没有差异。在有或没有5-FC的情况下给予VVTK-I4L-/FCU1导致 轻微的抗肿瘤效果。与无处理相比较,在有或没有5-FC的情况下给予伊 力替康表现出显著的肿瘤生长控制。就肿瘤生长控制而言,在给予或不给 予5-FC的情况下VVTK-I4L-/FCU1与伊力替康组合观察到最大的益处。
总之,与其他组相比较,使用VVTK-I4L-/FCU1与伊力替康的组合(有 或没有5-FC)治疗导致肿瘤生长的显著抑制。
VVTK-I4L-/FCU1与草酸铂的组合
VVTK-I4L-/FCU1治疗与草酸铂组合的治疗效果在存在和不存在5FC 前药的情况下在结肠直肠癌LoVo细胞系上进行体内评价。5FU也在这些 条件下测试。
更具体地,将裸鼠(n=11小鼠/组)皮下注射5x 106LoVo细胞。当肿瘤具有100-200mm3时,在肿瘤植入后第21天静脉注射1x 107PFU VVTK-I4L-/FCU1。在第24、27、31、3/4、38、41天腹膜内给予2.5mg/kg/天草酸铂。从肿瘤植入后第28天起,每天两次通过口服喂食给予100mg/kg 5-FC 3周。从肿瘤植入后第23天起,腹膜内给予200mg/kg/天5-FC 3周。 使用卡尺测量肿瘤大小。使用公式(π/6)(长度x宽度2)以mm3为单位计 算肿瘤体积。当肿瘤大小超过体积4000mm3时,将小鼠处死。使用 Mann-Whitney U-检验确定各组之间的肿瘤体积差异。P值<0.05视作具有 显著性。
在肿瘤植入日后52天的时间内全身注射VVTK-I4L-/FCU1+/-5-FC 和草酸铂之后定期(每4-6天)测量人结肠直肠LoVo植入肿瘤的肿瘤体 积。表7提供了植入后第19、25、32、46、49和52天多个小鼠组中测量 的以mm3为单位的肿瘤体积平均值。“oxa”表示草酸铂,“VV”表示 VVTK-I4L-/FCU1。
表7
Figure BDA0001126989100000321
在LoVo模型中,就肿瘤生长而言,与对照(未处理)小鼠相比较, 用单独的草酸铂、单独的5-FC、草酸铂+5-FC、单独的5-FU、草酸铂+5-FU 或者单独的VVTK-I4L-/FCU1处理提供轻微的肿瘤生长控制。与无处理相 比较,VVTK-I4L-/FCU1+草酸铂或VVTK-I4L-/FCU1+5-FC导致显著 的肿瘤生长控制。就肿瘤生长控制而言,VVTK-I4L-/FCU1+5-FC+草酸 铂组合观察到最大的益处。与无处理、单独草酸铂、单独的5-FC、草酸铂 +5-FC、单独的VVTK-I4L-/FCU1、VVTK-I4L-/FCU1+草酸铂或者 VVTK-I4L-/FCU1+5-FC相比较,用该组合处理导致显著的肿瘤生长抑 制。而且,与单独的化疗药物5-FU或者与草酸铂组合(5-FU以最大耐受 浓度腹膜内给予)相比较,用VVTK-I4L-/FCU1+5-FC+草酸铂组合处 理导致显著的抗肿瘤效果。
总之,与VVTK-I4L-/FCU1和草酸铂中的每一个以及与标准抗肿瘤药 物5FU相比较,在5-FC的存在下用VVTK-I4L-/FCU1和草酸铂的组合处 理显著证明提供增强的抗肿瘤效果。
统计学分析
统计学分析使用非参数Mann-Whitney U检验和STATISTICA 7.1软 件(StatSoft,Inc.)进行。P<0.05视作在统计学上具有显著性。
参考文献
US 5364773(VIROGENETICS CORPORATION(TROY,NY)) 15.11.1994
WO 2004/014314(KIRN DAVID(US))19.02.2004
WO 93/01281(US HEALTH)
WO 2005/007857
EP 0998568 A
WO 96/16183
EP 0998568 A
WO 2006/048768
HERMISTON.A demand for next-generation oncolytic adenoviruses.Current opinion in molecular therapeutics.2006,第8卷,no.4,第322-30页.
FISHER.Striking out at disseminated metastases:the systemic deliveryof oncolytic viruses.Current opinion in molecular therapeutics. 2006,第8卷,no.4,第301-13页.
CHERNAJOVSKY等人.Fighting cancer with oncolytic viruses. Britishmedical journal.2006,第332卷,no.7534,第170-2页.
JIANG等人.Oncolytic adenoviruses as antiglioma agents.Expert reviewof anticancer therapy.2006,第6卷,no.5,第697-708页.
COHEN等人.ONYX-015.Onyx Pharmaceuticals.Current opinion ininvestigational drugs.2001,第2卷,no.12,第1770-5页.
ROBERTS等人.Naturally oncolytic viruses.Current opinion in moleculartherapeutics.2006,第8卷,no.4,第314-21页.
THORNE等人.Vaccinia virus and oncolytic virotherapy of cancer.Current opinion in molecular therapeutics.2005,第7卷,no.4,第359-65页.
STANFORD等人.Myxoma virus and oncolytic virotherapy:a new biologicweapon in the war against cancer.Expert opinion on biological therapy.2007,第7卷,no.9,第1415-25页.
CONO等人.Smallpox vaccination and adverse reactions.Guidance forclinicians.MMWR.Recommendations and reports:Morbidity and mortality weeklyreport.Recommendations and reports/Centers for Disease Control.2003,第52卷,no.RR-4,第1-28页.
XIANGZHI等人.Vaccinia virus K1L protein supports viral replication inhuman and rabbit cells through a cell-type-specific set of its ankyrin repeatresidues that are distinct from its binding site for ACAP2. Journal ofvirology.2006,第353卷,no.1,第220-233页.
MCCART等人.Systemic cancer therapy with a tumor selective vacciniavirus mutant lacking thymidine kinase and vaccinia growth factorgenes..Cancer res..2001,no.61,第8751-57页.
KIM等人.Systemic armed oncolytic ans immunologic therapy for cancerwith JX-594,a targeted poxvirus expressing GM-CSF.Molecular Therapeutic.2006,no.14,第361-70页.
SLABAUGH等人.Journal of virology.1988,第62卷,第519-27页.
TENGELSEN等人.Virology.1988,no.164,p.121-31.
SCHMITT等人.Journal of virology.1988,no.62,第1889-97页.
SLABAUGH等人.Journal of virology.1984,no.52,第507-14页.
SLABAUGH等人.Journal of virology.1984,no.52,第501-6页.
HOWELL等人.Journal of Biological Chemistry.1992,no.267,第 1705-11页.
ANTOINE..Virology.1998,no.244,第365-396页.
EL OMARI等人.Structure of vaccinia virus thymidine kinase in complexwith dTTP:insights for drug design.BMC structural biology.2006, no.6,第22页.
MCCART等人.Systemic cancer therapy with a tumor-selective vacciniavirus mutant lacking thymidine kinase and vaccinia growth factor genes.cancerresearch.2001,第61卷,no.24,第8751-7页.
PUHLMANN等人.Vaccinia as a vector for tumor-directed gene therapy:biodistribution of a thymidine kinase-deleted mutant.Cancer genetherapy.2000,第7卷,no.1,第66-73页.
GNANT等人.Systemic administration of a recombinant vaccinia virusexpressing the cytosine deaminase gene and subsequent treatment with 5-fluorocytosine leads to tumor-specific gene expression and prolongation ofsurvival in mice.Cancer Research.1999,第59卷,no.14, 第3396-403页.
MCGEOGH..Nucleic Acids Research.1990,no.18,第4105-10页.
BROYLES..Virology.1993,no.195,第863-5页.
JUND等人.Journal of Bacteriology.1970,no.102,第607-15页.
BECK等人.Journal of Bacteriology.1972,no.110,第219-28页.
HOEPRICH等人.Journal of Infectious Diseases.1974,no.130,第112-18页.
ESDERS等人.J.biol.chem..1985,no.260,第3915-22页.
KOECHLIN等人.Biochemical pharmacology.1966,no.15,第435-46 页.
POLAK等人.Chemotherapy.1976,no.22,第137-53页.
JUND等人.Journal of Bacteriology.1970,no.102,第607-15页.
KILLSTRUP等人.Journal of Bacteriology.1989,no.171,第2124-2127 页.
HUBER等人.Cancer Research.1993,no.53,第4619-4626页.
MULLEN等人.Proceedings of the National Academy of Sciences of theUnited States of America.1992,no.89,第33-37页.
HUBER等人.Proceedings of the National Academy of Sciences of theUnited States of America.1994,no.91,第8302-6页.
MESNIL等人.Proceedings of the National Academy of Sciences of theUnited States of America.1996,no.93,第1831-35页.
ANDERSEN等人.Characterization of the upp gene encoding uracilphosphoribosyltransferase of Escherichia coli K12.European Journal ofBiochemistry.1992,no.204,第51-56页.
MARTINUSSEN等人.Cloning and characterization of upp,a gene encodinguracil phosphoribosyltransferase from Lactococcus lactis. Journal ofBacteriology.1994,vol.176,no.21,第6457-63页.
KIM等人.Complete sequence of the UPP gene encoding uracilphosphoribosyltransferase from Mycobacterium bovis BCG.Biochemistry andmolecular biology international.1997,vol.41,no.6,第1117-24页.
MARTINUSSEN等人.Two genes encoding uracil phosphoribosyltransferaseare present in Bacillus subtilis.Journal of Bacteriology.1995,vol.177,no.1,第271-4页.
KERN等人.The FUR1 gene of Saccharomyces cerevisiae:cloning, structureand expression of wild-type and mutant alleles.Gene.1990, vol.88,no.2,第149-57页.
CHAKRABARTI..Biotechniques.1997,no.23,第1094-97页.
HAMMOND等人.Journal of Virological Methods.1997,no.66,第 135-38页.
KUMAR..Virology.1990,no.179,第151-8页.
Figure IDA0001126989190000011
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Claims (30)

1.包含溶瘤痘病毒的组合物与在抗癌治疗中有效的一种物质的组合在制备用于治疗癌症的药物中的用途,其中所述溶瘤痘病毒包含缺陷性I4L和/或F4L基因并且还包含自杀基因,且还包含缺陷性J2R基因,其中在抗癌治疗中有效的一种物质是伊力替康。
2.根据权利要求1的用途,其中所述痘病毒是牛痘病毒哥本哈根株。
3.根据权利要求1的用途,其中所述组合物和所述一种物质经由全身路径给药或者给药至肿瘤中。
4.根据权利要求3的用途,其中所述组合物和所述一种物质静脉内给药。
5.根据权利要求2的用途,其中所述组合物和所述一种物质经由全身路径给药或者给药至肿瘤中。
6.根据权利要求5的用途,其中所述组合物和所述一种物质静脉内给药。
7.根据权利要求1的用途,其中伊力替康的剂量包括从5至100mg/kg/天,并且痘病毒的剂量包括从1x106至1x109pfu。
8.根据权利要求7的用途,其中静脉注射所述痘病毒1至3次,并且在所述痘病毒的首次给药之后3至10天注射伊力替康。
9.包含溶瘤痘病毒的组合物与在抗癌治疗中有效的两种物质的组合在制备用于治疗癌症的药物中的用途,其中所述溶瘤痘病毒包含缺陷性I4L和/或F4L基因并且还包含自杀基因,且还包含缺陷性J2R基因,其中在抗癌治疗中有效的两种物质是草酸铂和5-氟胞嘧啶。
10.根据权利要求9的用途,其中所述痘病毒是牛痘病毒哥本哈根株。
11.根据权利要求9的用途,其中所述组合物和所述两种物质经由全身路径给药或者给药至肿瘤中。
12.根据权利要求11的用途,其中所述组合物和所述两种物质静脉内给药。
13.根据权利要求10的用途,其中所述组合物和所述两种物质经由全身路径给药或者给药至肿瘤中。
14.根据权利要求13的用途,其中所述组合物和所述两种物质静脉内给药。
15.根据权利要求9的用途,其中草酸铂静脉内或腹膜内给药,并且痘病毒静脉内给药。
16.根据权利要求15的用途,其中草酸铂的剂量包括从0.5至10mg/kg/天,并且痘病毒的剂量包括从1x106至1x109pfu。
17.根据权利要求15的用途,其中所述痘病毒静脉内注射1至3次,并且草酸铂每2周施用1个或多个周期。
18.根据权利要求16的用途,其中所述痘病毒静脉内注射1至3次,并且草酸铂每2周施用1个或多个周期。
19.根据权利要求17的用途,其中在所述痘病毒组合物的首次给药之后3至10天给药所述草酸铂。
20.根据权利要求18的用途,其中在所述痘病毒组合物的首次给药之后3至10天给药所述草酸铂。
21.根据权利要求1至20中任一项的用途,其中所述自杀基因编码蛋白质,所述蛋白质具有至少一种胞嘧啶脱氨酶和一种尿嘧啶磷酸核糖转移酶活性。
22.根据权利要求1至20中任一项的用途,其中自杀基因编码包含如序列SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:3中的序列所表示的氨基酸序列的多肽。
23.根据权利要求1至8中任一项的用途,其中所述药物还包括可药用量的前药。
24.根据权利要求23的用途,其中所述前药是5-氟胞嘧啶。
25.根据权利要求24的用途,其中在所述痘病毒组合物给药之后至少3天给药所述前药。
26.根据权利要求9至20中任一项的用途,其中在所述痘病毒组合物给药之后至少3天给药5-氟胞嘧啶。
27.根据权利要求1至20中任一项的用途,其中所述癌症选自乳腺癌、子宫癌、前列腺癌、肺癌、膀胱癌、肝癌、结肠癌、胰腺癌、胃癌、食道癌、喉癌、中枢神经系统癌症和血癌。
28.根据权利要求27的用途,其中所述癌症是成胶质细胞瘤。
29.根据权利要求27的用途,其中所述癌症是胰腺癌。
30.根据权利要求1至20中任一项的用途,其中所述癌症是结肠直肠癌。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018091680A1 (en) * 2016-11-18 2018-05-24 Transgene Sa Cowpox-based oncolytic vectors
EP3610870A4 (en) * 2017-03-31 2020-12-09 Ogata, Hisanobu METHOD OF EXPANSION OF AN ONCOLYTIC VIRUS AND ANTI-TUMOR AGENT
MX2021007860A (es) * 2018-12-28 2021-10-26 Transgene Poxvirux deficiente en m2.
CN110747174A (zh) * 2019-10-30 2020-02-04 青岛宁逸生物科技有限公司 一种用于肿瘤治疗的重组病毒

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5364773A (en) 1991-03-07 1994-11-15 Virogenetics Corporation Genetically engineered vaccine strain
JP3602530B2 (ja) * 1991-03-07 2004-12-15 ヴァイロジェネティクス コーポレイション 遺伝子操作したワクチン菌株
US5358866A (en) 1991-07-03 1994-10-25 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Cytosine deaminase negative selection system for gene transfer techniques and therapies
US5856153A (en) 1994-11-17 1999-01-05 Cayla Suicide genes and new associations of pyrimidine nucleobase and nucleoside analogs with new suicide genes for gene therapy of acquired diseases
FR2777570A1 (fr) 1998-04-17 1999-10-22 Transgene Sa Mutant ayant une activite phosphoribosyl transferase
WO2000073479A1 (en) * 1999-05-28 2000-12-07 The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services A combined growth factor-deleted and thymidine kinase-deleted vaccinia virus vector
JP4796299B2 (ja) 2002-08-12 2011-10-19 ジェンネレックス インコーポレイティッド ポックスウイルスおよび癌に関する方法および組成物
CN1826410B (zh) 2003-07-21 2011-10-26 特兰斯吉恩股份有限公司 具有改良的胞嘧啶脱氨酶活性的多肽
KR101134185B1 (ko) 2004-11-08 2012-04-09 트랜스진 에스.에이. 포유동물에서 항종양 또는 항바이러스 치료를 이행하기위해 고안된 부분품들의 키트
KR20080084528A (ko) * 2007-03-15 2008-09-19 제네렉스 바이오테라퓨틱스 인크. 종양살상형 백시니아 바이러스 암 치료
JP2010533718A (ja) * 2007-07-18 2010-10-28 ジェネラックス・コーポレイション 腫瘍溶解性ウイルス治療に付随する副作用の処置もしくは改善用医薬の製造における化学治療剤の使用
RU2503717C2 (ru) * 2007-11-19 2014-01-10 Трансжене Са Поксвирусные онколитические векторы
US20100173013A1 (en) * 2009-01-08 2010-07-08 Denis Drygin Treatment of neoplastic disorders using combination therapies
CA2709292A1 (en) * 2009-07-10 2011-01-10 The Governors Of The University Of Alberta Oncolytic viruses and methods for treating neoplastic disorders

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TRAIL Gene-Armed Oncolytic Poxvirus and Oxaliplatin Can Work Synergistically against Colorectal Cancer;Mohammed F Ziauddin et al.;《Gene Therapy》;20100430;第17卷(第4期);第550-559页 *

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