Модель искусственного метастазирования эпидермоидной карциномы человека А431 на мышах линии nude для исследования онколитической активности вируса осповакцины

Мышам линии nude подкожно прививали клетки карциномы человека А431 в двух удаленных друг от друга точках. Один из двух сформировавшихся ксенографтов использовали для лечения рекомбинантным вирусом осповакцины, а второй служил искусственным метастазом. В работе использовали аттенуированный рекомбинантный вирус осповакцины (ВОВ) VVdGF-GFP2, штамм Л-ИВП (GenBank accession number KP233807), с делециями двух генов вирулентности – вирусного ростового фактора и тимидинкиназы, в район которой был встроен ген зеленого флюоресцентного белка GFP2. Лечение проводили путем однократного введения внутрь опухоли рекомбинантного ВОВ в дозе 107 БОЕ/мышь. Вирус обнаруживался в клетках искусственного метастаза уже через двое суток после инфицирования, а через 8 сут достигал концентраций, сравнимых с инфицированной опухолью (~109 БОЕ/мл). Ультраструктурное исследование показало избирательное размножение рекомбинантного виру­са в опухолевых клетках. Адресное накопление GFP2 в узлах опухоли и метастаза продемонстрировано на УФО-изо­бражениях мышей, полученных с использованием In-vivo Multispectral Imaging System (Bruker, Германия). Полная деструкция ткани опухоли регистрировалась через 12 сут, а метастаза – через 20 сут после инъекции VVdGF-GFP2. В обоих случаях деструкция сопровождалась выраженным отеком и лейкоцитарной инфильтрацией ксенографтов. Рекомбинантный вирус индуцировал значимое уменьшение размеров опухоли и метастаза, к окончанию эксперимента (35-е сут) размер ксенографтов контрольных мышей в 10 раз превышал аналогичный параметр леченных (5000 против 500 мм3). Проведенное исследование показы­вает, что аттенуированный ВОВ даже при локальном периферическом способе введения не только способен разрушать ткань первичного опухолевого узла, но и обладает отчетливым антиметастатическим действием.

рекомбинантный вирус осповакцины, карцинома человека А431, ксенографт, модельный метастаз, онколитическая активность

1. Кочнева Г.В., Бабкина И.Н., Лупан Т.А., Гражданцева А.А., Юдин П.В., Сиволобова Г.Ф., Швалов А.Н., Попов Е.Г., Бабкин И.В., Нетесов С.В., Чумаков П.М. Апоптин усиливает онколитическую активность вируса осповакцины in vitro. Молекуляр. биология. 2013;47(5):842-852.

2. Кочнева Г.В., Сиволобова Г.Ф., Юдина К.В., Бабкин И.В., Чумаков П.М., Нетесов С.В. Онколитические поксвирусы. Молекуляр. генет., микробиол. и вирусология. 2012;1:8-15.

3. Маренникова С.С., Щелкунов С.Н. Патогенные для человека ортопоксвирусы. М., 1998.

4. Юнусова А.Ю., Зонов Е.В., Кочнева Г.В., Рябчикова Е.И. Морфология ксенографтов карциномы А431 человека у мышей линии nude. Вестн. НГУ. 2014;12(3):42-48.

5. Breitbach C., Arulanandam R., De Silva N., Thorne S., Thorne S., Daneshmand M., Moon A., Burke J., Hwang T. Oncolytic vaccinia virus disrupts tumor-associated vasculature in humans. Cancer Res. 2013;73(4):1265-1275.

6. Breitbach C., Burke J., Jonker D., Stephenson J., Haas A., Chow L., Nieva J., Hwang T., Moon A., Thorne S., Pelusio A., LeBoeuf F., Burns J., Evgin L., De Silva N., Cvancic S., Robertson T., Je J., Lee Y., Parato K., Diallo J., Fenster A., Daneshmand M., Bell J., Kirn D. Intravenous delivery of a multi-mechanistic cancer-targeted oncolytic poxvirus in humans. Nature. 2011;477:99-102.

7. Breitbach C.J., Thorne S.H., Bell J.C., Kirn D.H. Targeted and armed oncolytic poxviruses for cancer: the lead example of JX-594. Curr. Pharm. Biotechnol. 2012;3:1768-1772.

8. Cochran M.A., Puckett C., Moss B. In vitro mutagenesis of the promoter region for a vaccinia virus gene: evidence for tandem early and late regulatory signals. J. Virol. 1985;54(1):30-37.

9. Haddad D., Chen N., Zhang Q., Chen C.-H., Yu Y.A., Gonzalez L., Aguilar J., Li P., Wong J., Szalay A.A., Fong Y. A novel genetically modified oncolytic vaccinia virus in experimental models is effective against a wide range of human cancers. Ann. Surg. Oncol. 2012;19:S665-S674.

10. Kochneva G., Zonov E., Grazhdantseva A., Unusova A., Sivolobova G., Popov E., Taranov O., Netesov S., Chumakov P., Ryabchikova E. Apoptin enhances the oncolytic properties of vaccinia virus and modifies mechanisms of tumor regression. Oncotarget. 2014;5(22): 11269-11282.

11. Kochneva G.V., Urmanov I.H., Ryabchicova E.I., Streltsov V.V., Serpinsky O.I. Fine mechanisms of ectromelia virus thymidine kinasenegative mutants avirulence. Virus Res. 1994;34:49-61.

12. McCart A., Bartlett D., Moss B. Combined growth factor-deleted and thymidine kinase-deleted vaccinia virus vector. US Patent. 2007. N 7208313.

13. Thorne S.H., Hwang T.H., O’Gorman B.E., Bartlett D.L., Sei S. Adiata F., Brown C., Werier J., Jo J.H., Lee D.E., Wang Y., Bell J., Kirn D.H. Rational strain selection and engineering creates a broadspectrum, systemically effective oncolytic poxvirus, JX-963. J. Clin. Invest. 2007; 117:3350-3358.

14. Weibel S., Raab V., Yu Y.A., Worschech A., Wang E., Marincola F.M., Szalay A.A. Viral-mediated oncolysis is the most critical factor in the late-phase of the tumor regression process upon vaccinia virus infection. BMC Cancer. 2011;11:68-74.

15. Yu Z., Li S., Brader P., Chen N., Yu Y.A., Zhang Q., Szalay A.A., Fong Y., Wong R.J. Oncolytic vaccinia therapy of squamous cell carcinoma. Mol. Cancer. 2009;8:45-53.