一个国际研究小组成功地部署了一种寨卡病毒疫苗，用于靶向并杀死已经移植到小鼠体内的人胶质母细胞瘤脑癌干细胞。在本周发表在美国微生物学会开放获取期刊mBio®上的一项研究中，研究小组表明，一种活的，减毒的寨卡病毒可以成为这种致命脑癌新治疗方案的基础。
胶质母细胞瘤每年在美国造成约15,000名成人死亡，目前无法治愈，因为即使经过手术，放疗和化疗的标准治疗，患者的癌症复发率也很高。科学家怀疑这种复发是由于癌症干细胞，称为成胶质细胞瘤干细胞(GSCs)，即使在治疗结合后也能隐藏在附近的脑组织中。
“在寨卡流行期间，我们了解到该病毒优先感染胎儿的神经祖细胞，导致感染母亲所生婴儿出现破坏性小头畸形，”加尔维斯顿德克萨斯大学医学分院的病毒学家Pei-Yong Shi说。 。他与北京国家生物医学分析中心的肿瘤生物学家江红曼和北京中国军事医学科学院的病毒学家程成峰共同领导了这项研究。
“我们认为也许寨卡病毒也可能特异性地感染GSC，”因为这些细胞具有与神经干细胞相似的特性，Man说。在之前的工作中，施和他在圣路易斯华盛顿大学的合作者表明，寨卡病毒确实攻击并杀死了在实验室培养皿和胶质母细胞瘤小鼠模型中生长的GSCs。此外，寨卡病毒在攻击分化的健康脑细胞方面效率低得多。(图片：寨卡病毒的透射电子显微镜照片，NIAID)
“如果我们能够找到一种方法来专门针对那些作为复发源的GSC，那么这可能提供一种预防复发甚至治愈的选择，”秦说。
该团队的第一个目标是确定是否有一种安全的方法在患者中使用寨卡病毒来攻击癌细胞。Shi的实验室开发了一种有前途的减毒活Zika疫苗候选物，称为ZIKV-LAV，已被证明是安全的，无毒性的，并且有效地防止小鼠和非人类灵长类动物的感染。ZIKV-LAV从病毒基因组中有一个小的缺失，阻止它有效地复制自身。
当研究小组将这种ZIKV-LAV注射到小鼠的大脑中时，他们发现小鼠没有健康影响，没有减轻体重，也没有食欲不振，抑郁，嗜睡或自伤等行为异常。小鼠在焦虑和运动功能的测试中也正常运作。
接下来，该团队想要展示ZIKA-LAV是否可以在小鼠模型中感染和杀死人类患者衍生的GSC。因此，他们将来自两个不同的人类患者供体的GSC与ZIKA-LAV混合，并将混合物注射到小鼠的大脑中。注射GSC的小鼠仅迅速发展成肿瘤。注射ZIKV-LAV的小鼠也观察到肿瘤发展的显着延迟。将病毒与GSC共同植入也将处理小鼠的中位存活时间延长至约50天，而单独接受GSC的未治疗小鼠约为30天。
秦说，也许在未来，患者可以在手术的同时给予寨卡疫苗“让病毒沿着GSC捕获并消灭它们”。
最后，研究小组调查了改良的寨卡病毒用于杀死GSC的细胞机制。他们服用用ZIKV-LAV处理的GSC和那些未处理的GSC，并对在这两个细胞群中表达的所有RNA信息进行测序。比较这些概况，该团队发现，在处理过的细胞中，病毒在细胞中引发了强烈的抗病毒反应，从而诱导炎症并最终导致细胞死亡。
接下来，该团队将与临床医生合作，开发胶质母细胞瘤患者的ZIKV-LAV安全性测试。他们还可能进一步修改寨卡病毒，使其成为更有效的癌细胞杀灭机器。例如，Man解释说，研究人员可以在病毒基因组中添加免疫调节剂作为“货物”。然后，一旦这样的病毒感染癌细胞并将其杀死，免疫调节剂就会被释放以提醒并激活患者对剩余癌细胞的全身免疫系统。
“作为病毒学家，我发现我们应该利用病毒的'坏'方面，”施说。“他们应该在癌症治疗中发挥作用。”